哈佛大学一项新研究揭示了肝脏在调节全身代谢中的核心枢纽作用。它接收来自肠道的微生物代谢物,并将其转化为影响胰岛素敏感性的信号,再通过血液循环输送到全身。这一发现为治疗肥胖和2型糖尿病开辟了新途径。
肠道菌群如何与肝脏“对话”
研究团队分析了易患肥胖和糖尿病的小鼠体内两种关键位置的血液:将血液从肠道输送到肝脏的肝门静脉,以及从肝脏流向心脏、再循环到全身的外周血。他们发现,健康小鼠的肝门静脉中有111种代谢物富集,而外周血中有74种。但当易感小鼠被喂食高脂饮食后,肝门静脉中富集的代谢物数量从111种骤降至48种。这表明,环境因素(饮食)在代谢调控中起着决定性作用。
关键代谢物:中康酸盐
通过使用抗生素靶向特定肠道微生物,研究人员发现,处理后小鼠体内的中康酸盐等代谢物水平升高。中康酸盐与细胞能量生产的关键通路——克雷布斯循环有关。基于此,研究人员用中康酸盐及其同分异构体处理肝细胞,结果发现这能改善胰岛素信号,并调控与肝脏脂肪积累(脂肪生成)和脂肪酸氧化相关的基因——这些过程对健康代谢至关重要。
基因与环境的复杂互动
研究还发现,不同遗传背景的小鼠,其肝门静脉的代谢物谱也存在差异。这表明,环境和宿主遗传学都与肠道菌群发生复杂的相互作用,产生的代谢物组合被输送到肝脏,进而影响外周循环。这些代谢物很可能在导致肥胖、糖尿病和代谢综合征的进程中扮演重要角色。
未来展望
研究人员下一步将更详细地表征每种代谢物,并研究它们是如何形成的。这将有助于理解肠道菌群在新陈代谢中的作用,并可能发现可用于未来治疗代谢疾病的分子。
参考信息
“Portal vein-enriched metabolites as intermediate regulators of the gut microbiome in insulin resistance” by Vitor Rosetto Muñoz et al., 5 September 2025, Cell Metabolism.
DOI: 10.1016/j.cmet.2025.08.005