肠道真菌Aspergillus tubingensis介导次级代谢产物促进多囊卵巢综合征的发生
肠道真菌Aspergillus tubingensis介导次级代谢产物促进多囊卵巢综合征的发生
多囊卵巢综合征(PCOS)是一种常见的内分泌代谢疾病,影响育龄妇女,全球发病率约6%–10%。病因尚未完全明确,可能与遗传、环境、胰岛素抵抗等多因素相关。患者常表现为月经不规律,如月经稀发或闭经,排卵障碍导致不孕。高雄激素血症是典型特征,表现为多毛、痤疮、男性型脱发等。超半数患者肥胖,多为腹部肥胖型,还可能出现黑棘皮症。诊断依据是至少存在稀发排卵或无排卵、高雄激素的临床表现或高雄激素血症、超声下卵巢多囊样改变中的两种,且需排除其他疾病。PCOS不仅影响生育,还与多种代谢性疾病相关,如2型糖尿病、心血管疾病等,需综合治疗,包括生活方式调整、药物治疗等,以改善症状、促进生育、预防远期并发症。
肠道真菌是肠道微生物组的重要组成部分,与宿主健康密切相关。它们不仅影响肠道的免疫稳态,还与多种疾病的发生发展有关。例如,白色念珠菌等真菌可诱导人体产生Th17细胞反应,调节肠道炎症。肠道真菌群的失调可能导致机体过度免疫应答,影响宿主健康。此外,肠道真菌与细菌之间存在复杂的相互作用,这种相互作用通过肠-肺轴等途径影响宿主健康,为相关疾病的治疗提供了潜在靶点。研究还发现,肠道真菌在心血管代谢健康中也发挥着潜在作用,挖掘出若干心血管疾病相关的肠道真菌,为心血管疾病风险评估和早期预警提供了潜在的新型生物标志物。
近期北京大学第三医院庞艳莉、乔杰院士团队在Cell Host & Microbe上发表The intestinal fungus Aspergillus tubingensis promotes polycystic ovary syndrome through a secondary metabolite的研究论文。该研究详细描述了肠道真菌与多囊卵巢综合症之间的因果关系。特别指出,Aspergillus tubingensis在PCOS患者肠道富集,通过产生AC-T1拮抗AhR调控AhR-IL-22诱导小鼠产生PCOS表型。研究揭示了肠道微生物群及其代谢产物在PCOS的发病机制中起着关键作用,为后续改善该疾病提供了治疗策略。
本研究使用了培养组学与和内部转录间隔区2(ITS2)测序方法,分析了来自中国三个不同地理区域的226名个体(包括PCOS患者和健康对照者)的肠道真菌群落结构。通过给小鼠定植Aspergillus tubingensis,研究者观察了其对小鼠卵巢功能的影响,并探讨了潜在的机制。此外,研究者还开发了一种基于菌株多样性活性的代谢物筛选流程,以鉴定Aspergillus tubingensis产生的次级代谢产物。
关键实验结果:
1. Aspergillus tubingensis在PCOS患者中的富集:通过ITS2基因序列分析,研究者发现在PCOS患者中Aspergillus tubingensis的相对丰度显著高于健康对照组。这一结果在三个不同地理区域的队列中均得到验证,表明Aspergillus tubingensis与PCOS的发生密切相关,且不受地区限制。
2. Aspergillus tubingensis诱导小鼠PCOS样表型:将Aspergillus tubingensis定植于小鼠后,小鼠出现了PCOS样表型,包括排卵障碍、高雄激素血症和卵巢多囊样改变。这些表型是通过抑制AhR-IL-22通路在ILC3s中实现的。

3. 次级代谢产物AT-C1的鉴定:研究者通过开发的筛选流程,鉴定出Aspergillus tubingensis产生的次级代谢产物AT-C1,这是一种内源性AhR拮抗剂。AT-C1能够抑制ILC3s中IL-22的分泌,从而诱导小鼠出现PCOS样表型。在PCOS患者中,AT-C1的水平与症状严重程度正相关。

4. AT-C1与临床PCOS表型的相关性:研究者分析了PCOS患者粪便中AT-C1的水平,并与临床PCOS指标进行了相关性分析。结果显示,与健康个体相比,PCOS患者粪便中AT-C1水平显著升高,而血浆中IL-22浓度降低。AT-C1水平与IL-22水平呈强负相关,且与LH和雄激素水平呈正相关,这些是PCOS的重要指标。

以上结果揭示了肠道真菌Aspergillus tubingensis及其次级代谢产物AT-C1在PCOS发病机制中的关键作用,为PCOS的治疗提供了新的潜在靶点。通过调节肠道真菌群落或靶向AT-C1,可能为改善PCOS的管理提供新的策略。研究还强调了肠道真菌群落与宿主健康之间复杂的相互作用,以及次级代谢产物在疾病发生中的潜在作用。
参考文献:Wu J, Wang K, Qi X, Zhou S, Zhao S, Lu M, Nie Q, Li M, Han M, Luo X, Yun C, Wang P, Li R, Zhong C, Yu X, Yin WB, Jiang C, Qiao J, Pang Y. The intestinal fungus Aspergillus tubingensis promotes polycystic ovary syndrome through a secondary metabolite. Cell Host Microbe. 2025 Jan 8;33(1):119-136.e11. doi: 10.1016/j.chom.2024.12.006IF: 20.6 Q1 . PMID: 39788092.
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