代谢相关脂肪性肝病(MASLD)现已成为全球最主要的慢性肝病。“肠-肝轴”(Gut-Liver Nexus)的微生态失调被认为是驱动该病从单纯性肝脂肪变性向肝炎(MASH)、肝纤维化乃至肝癌演变的关键环节。挖掘能特异性调控该轴线的下一代益生菌,是当前微生态医学与肝脏病学的前沿热点。
近年来,中国科学院亚热带农业生态研究所(简称亚热带生态所)畜禽健康与农牧复合生态研究中心谭支良研究员团队围绕肠道核心功能菌—嗜粘蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila,简称AKK菌)的生理功能开展了持续攻关。在国家自然科学基金“AKK-BA-GC轴介导幼龄羔羊结肠杯状细胞黏蛋白2合成机理及调控研究”(32372828)的资助下,团队前期深入探明了AKK菌通过促进肠道杯状细胞黏蛋白(Mucin 2)合成、强化肠道黏膜屏障功能,从而有效阻断内毒素(LPS)及其他有害关键分子向肝脏易位的作用机制。
基于上述扎实的实验研究基础与前沿探索,该团队联合北京大学(姜长涛教授)、香港中文大学(于君教授)、温州医科大学第一附属医院(郑明华教授)、意大利维罗纳大学(Giovani Targher)、英国南安普顿综合医院(Christopher D. Dyrne)、奥地利因斯布鲁克医科大学(Herbert Tilg)等国内外多家顶尖医学与科研机构的微生物学与肝脏学领域专家,将研究视野从“局部肠道屏障”拓展至靶向肝脏代谢的“肠-肝轴”纵深延展。近日,相关系统性综述成果以Microbial reprogramming of the gut-liver nexus in MASLD: Lessons from Akkermansia muciniphila为题,在线发表于国际学术期刊Cell Press Blue。该文章系统阐明了AKK菌重塑“肠-肝轴”的分子机制,并为其在临床上的精准转化提供了“战略蓝图”。
该文章结合团队前期基础与最新文献,提出了AKK菌跨越MASLD疾病谱系发挥多维保护作用的四大核心机制:
1. 筑牢肠道屏障的“第一道防线”:系统解构了AKK菌的特异性效应分子(如外膜蛋白Amuc_1100、Amuc_1409等)。这些效应分子不仅能上调紧密连接蛋白表达,更通过驱动肠道干细胞向杯状细胞分化,促进粘液层动态更新,从源头上切断了致病性LPS向门静脉循环的“渗漏”。
2. 靶向重塑肝脏免疫微环境:AKK菌衍生细胞外囊泡(AmEVs)等随门静脉进入肝脏后,能诱导库普弗细胞(Kupffer cells)向具有修复功能的M2型极化,强效抑制炎症因子风暴;同时在肠道建立外周免疫耐受,遏制肝脏炎症与纤维化进程。
3. 重构胆汁酸与脂质代谢网络:揭示了AKK菌通过“营养接力”间接重塑肠道胆汁酸谱,恢复核受体FXR的生理激活。通过门静脉信号下调肝脏SREBP-1c等关键转录因子,从源头削弱肝脏脂肪生成,协同促进脂质的线粒体β-氧化,显著减轻肝脏脂毒性。
4. 描绘临床精准转化路线图:基于最新临床试验数据,文章指出AKK菌的临床疗效高度依赖于患者基线的内生菌丰度。研究呼吁,未来的微生态干预应跨越“盲目补充”阶段,转向由生物标志物驱动、AI多组学分型介导的精准干预。
该成果的发表,不仅标志着亚热带生态所在宿主-微生物共生代谢领域的研究进一步向微生态医学前沿拓展,也为团队下一步基于“器官芯片(Organ-on-a-chip)”前沿技术,深入开展功能菌与宿主跨界对话机制的研究指明了方向。未来,结合肠-肝仿生芯片等先进研究手段,团队将致力于更精准地解析微生态靶点,为设计针对慢性代谢性肝病及肥胖的精准微生态干预方案提供关键的技术与理论支撑。
亚热带生态所刘勇副研究员为该论文第一作者,贺志雄研究员、印遇龙研究员和周传社研究员及温州医科大学第一附属医院郑明华研究员为该论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(32372828、32261143467)、中国科学院乡村振兴项目(KFJ-XCZX-202303)以及湖南省自然科学基金(2023JJ30613)等项目的联合资助。

A. muciniphila介导肝脏免疫与代谢重塑的“门静脉轴线机制”

MASLD病理进展谱系与AKK菌的阶段特异性干预景观

A. muciniphila 重塑肝脏库普弗细胞极化进而减轻 MASH 炎症
