益生菌代谢调控新突破:Lactobacillus reuteri ZJ617通过亚精胺缓解代谢综合征
代谢综合征(metabolic syndrome, MetS)是一组以中心性肥胖、胰岛素抵抗、高血压和血脂异常为特征的复杂代谢紊乱,是2型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和心血管疾病的重要前驱状态。全球范围内,代谢综合征的患病率持续攀升,已成为威胁公共健康的重大挑战。传统治疗策略主要依赖药物干预和生活方式改变,但长期疗效有限且存在副作用。近年来,肠道微生物组(gut microbiome) 与宿主代谢健康的密切关联被不断揭示,为代谢综合征的防治开辟了全新路径。益生菌作为调节肠道微生态的重要手段,其在代谢疾病中的作用日益受到关注。近期发表在《Nature Communications》发表题为“Lactobacillus reuteri ZJ617 attenuates metabolic syndrome via microbiota-derived spermidine”的研究论文突破单一认知,探明了“益生菌-肠道菌群-活性代谢物”的全新调控通路,精准阐明了Lactobacillus reuteri ZJ617缓解代谢综合征的核心分子机制,让益生菌改善代谢紊乱的作用不再停留在现象层面。
据前期队列研究数据显示,猪肠道内的罗伊氏乳酸杆菌丰度与机体脂肪沉积率呈显著负相关,这一特殊关联让科研团队锁定了ZJ617菌株作为核心研究对象。该菌株源自天然猪肠道,具备优异的肠道定植能力与生物安全性,相较于人工改造菌株,更适配机体肠道微生态环境,具备天然益生菌的应用优势。
在高脂饮食诱导的代谢综合征小鼠模型实验中,科研人员通过持续补充ZJ617菌株开展对照研究。结果显示,实验组小鼠的体重异常增长、内脏脂肪堆积、血脂紊乱、胰岛素抵抗等典型代谢综合征症状均得到显著改善,充分验证了该菌株对代谢紊乱的正向调控效果,证实其是调控机体脂质代谢、维持代谢稳态的关键益生菌菌株。
亚精胺是肠道菌群合成的关键多胺类活性物质,参与机体能量代谢、脂肪产热、胰岛素信号传导等多项核心生理过程,对维持代谢平衡至关重要,但高脂饮食会严重抑制肠道菌群的亚精胺合成能力,进而诱发代谢紊乱。本次研究首次明确了ZJ617菌株调控亚精胺合成的双重核心作用。
一方面,ZJ617可为肠道内亚精胺合成菌群提供充足代谢底物,为菌群合成亚精胺筑牢物质基础,有效逆转高脂饮食导致的亚精胺合成不足问题;另一方面,该菌株能够精准保护产亚精胺的肠道有益菌群,避免其在高脂饮食环境下丰度大幅下降,稳定肠道菌群的亚精胺合成功能,从源头提升肠道内亚精胺的积累水平。
进一步机制验证实验证实,菌群衍生的亚精胺是ZJ617发挥代谢调控作用的核心媒介。提升亚精胺水平可精准复刻ZJ617菌株的代谢改善效果,有效激活白色脂肪产热、提升全身能量代谢效率、修复胰岛素抵抗;而通过药物抑制亚精胺合成后,ZJ617改善代谢综合征的功效则会显著消退,直接证实了“ZJ617-肠道菌群-亚精胺-代谢稳态”的核心调控链路。
过往益生菌相关研究多聚焦菌株自身代谢产物或肠道屏障修复,极少明确益生菌、菌群代谢物与宿主代谢的精准因果机制。该研究创新性揭示了肠道菌群多胺代谢在代谢综合征调控中的核心地位,补齐了益生菌干预代谢疾病的机制短板,为解释不同益生菌的代谢调控差异提供了全新理论支撑。
在应用层面,ZJ617菌株来源天然、作用机制清晰、干预效果稳定,具备极高的转化价值。未来可依托该菌株开发功能性益生菌制剂、膳食补充剂,用于日常代谢健康调理,改善高脂饮食、久坐等不良生活方式引发的代谢紊乱。同时,该研究也为肥胖、2型糖尿病、高血脂等代谢相关疾病的预防与辅助治疗,提供了靶向肠道菌群亚精胺代谢的全新干预靶点。
此次研究印证肠道微生态并非简单的菌群组合,而是通过复杂代谢网络调控宿主健康的核心枢纽。相较于笼统的肠道菌群调节,靶向激活菌群有益代谢产物合成,是更高效、更精准的慢病干预路径。罗伊氏乳酸杆菌ZJ617的发现,不仅为代谢综合征提供了全新解决方案,也为益生菌筛选、功能性食品研发、慢病精准营养干预开辟了新的研究方向。
参考文献:
Lactobacillus reuteri ZJ617 attenuates metabolic syndrome via microbiota-derived spermidine.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-56105-4.
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