肠道菌群的“抗炎开关”：拟杆菌用鞘脂给免疫系统“踩刹车”

拟杆菌属（Bacteroides）是人体肠道微生物群的重要成员，与宿主免疫发育和代谢稳态密切相关。该属细菌是少数能从头合成鞘脂的微生物之一，其产生的鞘脂（如神经酰胺磷酸乙醇胺，CerPE）可被宿主吸收并整合到代谢通路中，影响宿主鞘脂池的组成。革兰氏阴性菌分泌的 OMVs 是纳米级脂质囊泡，携带蛋白质、核酸和脂质等成分，可与宿主细胞互作并调控免疫反应。拟杆菌 OMVs 已被证明能影响肠道炎症，但鞘脂在 OMVs 中的特异性功能尚未阐明。甲羟戊酸通路是胆固醇生物合成的核心路径，其关键酶如 HMGCR（3 - 羟基 - 3 - 甲基戊二酰辅酶 A 还原酶）调控炎症相关基因表达。已有研究表明，该通路在 T 细胞和 B 细胞的 IL-10 分泌中起重要作用，但微生物鞘脂是否通过该通路影响宿主免疫仍属未知。拟杆菌鞘脂与抗炎效应相关，但缺乏直接证据证明其因果关系及分子机制。

2025年5月30日，麻省理工学院和哈佛大学的博德研究所等多家研究团队以“Bacteroides sphingolipids promote anti-inflammatory responses through the mevalonate pathway”为题，在线发表于《Cell Host & Microbe》上。在这项研究中，作者利用野生型（BTWT）和鞘脂缺陷型（BTSPT）拟杆菌菌株，分离其外膜囊泡（OMVs）并通过脂质组学鉴定鞘脂组成，发现 BTWT OMVs 富集二氢神经酰胺磷酸乙醇胺（CerPE）等鞘脂。通过体外共培养实验，证实 OMVs 可将鞘脂传递至小鼠树突状细胞（BMDCs）和人上皮细胞（HT-29）并稳定存在。并得出如下研究结论：拟杆菌 OMVs 携带的鞘脂（如 CerPE）通过激活宿主甲羟戊酸通路（胆固醇合成关键路径）诱导抗炎反应。机制上，OMVs 传递的鞘脂进入宿主细胞后，上调甲羟戊酸通路限速酶基因（如 Hmgcr、Hmgcs1），促进 IL-10 转录并抑制 IL-1β 分泌，而抑制该通路可阻断 IL-10 产生。体外实验显示，鞘脂缺陷型 OMVs 补充 CerPE 后可恢复抗炎功能；体内实验表明，野生型拟杆菌定植能使鞘脂在肠道组织中持续存在并激活通路，鞘脂缺陷型菌株则无此效应。研究揭示了 “鞘脂 - 甲羟戊酸 - IL-10” 抗炎轴，首次证明微生物鞘脂通过调控宿主代谢通路介导免疫稳态，为炎症性疾病（如肠炎）提供了靶向肠道菌群代谢物的治疗新方向，例如通过增强鞘脂 - 甲羟戊酸通路互作促进抗炎反应，为开发基于微生物外膜囊泡的新型疗法奠定了基础。

图文摘要

广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队对益生菌与多种疾病中发现存在关联性，目前该团队已经成功筛选出多株专利菌株，如抗幽门螺杆菌的植物乳植杆菌LP1Z、降血糖菌株植物乳植杆菌84-3、缓解高血压菌株植物乳植杆菌61-2、抗皮肤老化功能的发酵粘液乳杆菌XJC60、促进睡眠的植物乳植杆菌L5等。该团队研究成果均有力证明了通过调节肠道微生物平衡，特定益生菌菌株在多种疾病方面具有巨大的开发潜力和广阔的应用前景。

参考资料：Bacteroides sphingolipids promote anti-inflammatory responses through the mevalonate pathway. DOI: 10.1016/j.chom.2025.05.007