現(xiàn)代社會晝夜節(jié)律紊亂導(dǎo)致代謝性疾病發(fā)病率上升。晝夜節(jié)律是行為和生物過程中的24小時振蕩，部分由體內(nèi)幾乎所有細(xì)胞中都存在的核心晝夜時鐘(CC)轉(zhuǎn)錄-翻譯反饋環(huán)驅(qū)動。

這些節(jié)律對主要代謝和免疫途徑的調(diào)節(jié)至關(guān)重要，在這些途徑中，近一半的小鼠轉(zhuǎn)錄組處于CC控制之下。當(dāng)晝夜節(jié)律改變或不起作用時，就會出現(xiàn)不利的代謝后果，包括肥胖增加和胰島素敏感性受損。

腸道微生物的晝夜振蕩是宿主晝夜節(jié)律和新陳代謝的重要飲食驅(qū)動因素，確保了能量的最佳平衡。然而，飲食、微生物和維持腸道振蕩的宿主因素之間的相互作用是復(fù)雜的，而且知之甚少。

圖片來源：https:///10.1016/j.chom.2022.03.030

近日，芝加哥大學(xué)的研究者在“Cell Host & Microbe”雜志上發(fā)表了題為“High-fat diet disrupts REG3g and gut microbial rhythms promoting metabolic dysfunction”的文章，該研究揭示了恢復(fù)腸道微生物群感知特定宿主因子(如Reg3g)介導(dǎo)的飲食信號的能力可以用來改善代謝功能障礙。

在本研究中，研究者使用小鼠模型，報告宿主C型凝集素抗菌肽Reg3g與關(guān)鍵的回腸微生物以雙向方式協(xié)調(diào)這些相互作用，而與腸道核心生物鐘無關(guān)。高脂飲食是微生物振蕩器的主要驅(qū)動力，微生物振蕩器破壞宿主代謝的動態(tài)平衡，導(dǎo)致心律失常的宿主Reg3g表達(dá)，繼而推動關(guān)鍵腸道微生物的豐富和振蕩。

這說明生物節(jié)律的跨界協(xié)調(diào)主要受飲食和宿主和微生物成分之間相互的傳感器-效應(yīng)器信號的影響，最終驅(qū)動新陳代謝。

高脂飲食擾亂REG3g和促進(jìn)代謝障礙的腸道微生物節(jié)律

圖片來源：https:///10.1016/j.chom.2022.03.030

綜上所述，本研究表明，飲食的主要線索與REG3g作為次要線索，通過它們對腸道微生物種群的作用，是調(diào)節(jié)特定細(xì)菌的節(jié)律性的必要組件，而這些特定細(xì)菌與原型CC基因網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。

這些微生物節(jié)律主要依賴于動態(tài)的飲食-宿主-微生物相互作用。研究者推測，特定的細(xì)菌要么繁榮，要么消失，因?yàn)楦淖兞孙嬍硵z入，導(dǎo)致在關(guān)鍵時刻誘導(dǎo)或抑制Reg3g。如果不恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)或失去晝夜的Reg3g持續(xù)存在，可能會使宿主更容易受到感染，正如Brooks等人最近所表明的那樣?；蛘吒愀獾穆约膊〉陌l(fā)病機(jī)制，如飲食誘導(dǎo)的肥胖。

這些相互作用是跨界協(xié)調(diào)的一個主要例子，這對哺乳動物宿主適應(yīng)每日飲食攝入量的變化至關(guān)重要。此外，該研究發(fā)現(xiàn)表明，HF飲食可能會削弱某些益生菌的代謝益處，如LGG，其影響是通過與宿主REG3g的相互作用來調(diào)節(jié)的。

為了提高益生菌給藥的有效性，有可能同時考慮飲食規(guī)劃和進(jìn)餐時機(jī)。在此獲得的知識為確定恢復(fù)宿主-微生物晝夜相互作用以緩解與HF飲食相關(guān)的代謝性疾病的干預(yù)措施提供了一個框架。（生物谷 Bioon.com）

參考文獻(xiàn)

Katya Frazier et al. High-fat diet disrupts REG3g and gut microbial rhythms promoting metabolic dysfunction. Cell Host Microbe. 2022 Apr 12;S1931-3128(22)00160-3.