Joshua D Rabinowitz

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）是哺乳动物和微生物体内重要的氧化还原辅因子，在生物机体代谢、能量合成、细胞DNA修复等多种生理活动中发挥重要作用。近日，美国宾夕法尼亚大学研究人员在Cell Metabolism发表最新研究，发现了小肠和大肠菌群用于NAD合成的主要前体，从而确定了在宿主和微生物间有效共享NAD前体的维生素B3（烟酸）循环。总之，该研究表明宿主或微生物中NAD+代谢的扰动有可能会破坏NAD+体内平衡并影响其他体内生理机能，系统地阐明了NAD前体在宿主组织和肠道菌群间的循环，值得关注。

微生物代谢宿主-菌群互作研究论文基础研究同位素示踪法

饮食-菌群-宿主互作

Cell：肠菌喜欢吃什么？

正如不同的人喜好不同的口味，肠道细菌对营养物质的偏好也各有脾性。Cell最新发表的一项研究，通过基于同位素示踪的方法，对小鼠肠道菌群以及菌群中不同成员（细化到菌属水平）的营养偏好，开展了大规模的体内定量分析，并结合小鼠饮食干预实验进行了检验。该研究系统性地回答了“哪类营养喂养了肠道菌群，产生了哪些菌群代谢物”以及“哪些肠菌偏好哪些营养物质”等重要问题，为进一步理解饮食-菌群-宿主的相互作用，提供了新的方法和资源。

饮食-菌群-宿主互作肠道菌群代谢组学蛋白质组学同位素示踪

胰腺癌

生酮饮食和化疗联用或可治疗胰腺癌

生酮饮食是增强癌症治疗效果的潜在手段。Med近期发表的文章，发现在小鼠胰腺癌模型中，生酮饮食和细胞毒性化疗具有协同作用，显著提升化疗的效果。

胰腺癌生酮饮食化疗

甲硫氨酸限制

甲硫氨酸酶或可促进健康长寿

限制甲硫氨酸摄入在一些动物模型中具有促进健康长寿的作用。PNAS近期发表的研究对甲硫氨酸代谢随衰老的改变进行了研究，并在果蝇模型中表明，降解甲硫氨酸的甲硫氨酸酶是延长健康和寿命的潜在药物。

甲硫氨酸限制衰老与长寿果蝇

支链氨基酸(BCAAs)

Cell子刊：哪种膳食支链氨基酸会损伤代谢？

肥胖日益成为威胁世界人类健康的重要问题。除了降低碳水化合物食物的摄取可以控制肥胖外，越来越多的研究发现，低蛋白膳食也可以显著抑制肥胖的发生。已有研究发现食物中异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）和缬氨酸（Val）三种支链氨基酸（BCAA）在调控代谢中发挥着重要的作用，但其具体的机制尚不明确。近期一篇发表在Cell Metabolism上的一篇研究工作深入探索了BCAA在调控代谢和肥胖发生的机制。研究者发现低Ile饮食可以通过调节FGF21-UCP1来调节肝脏和脂肪组织的代谢，增加肝脏对胰岛素的敏感性和生酮作用，增加能量消耗，抑制肥胖发生。降低饮食中Val也有一定的效果，但是降低Leu则基本没有效果。这一研究成果为临床饮食干预肥胖和糖尿病提供了重要的理论基础。

支链氨基酸(BCAAs) 异亮氨酸代谢功能 FGF21-UCP1 研究论文

肝脏生物钟

Science：生物钟基因和进食时间控制肝脏代谢节律

肝脏是机体代谢的中枢器官，Science发表的一项新研究发现，肝细胞中的关键生物钟调控因子REV-ERBα和β不仅影响肝细胞自身的基因表达和代谢节律，还能影响其它类型的肝脏细胞的生物钟，此外，进食时间对肝脏细胞的节律性也有很强的塑造作用。

肝脏生物钟进食时间代谢节律

肠-肝轴

Nature子刊：果糖诱导脂肪肝，小肠来保护

过多的果糖摄入与高脂血症、非酒精性脂肪性肝病、肥胖及糖尿病相关。果糖代谢起始于己酮糖激酶（KHK）对果糖的磷酸化。KHK的活性同工酶——KHK-C主要表达于肝脏中，在小肠中也有所表达。《Nature Metabolism》上发表的一项最新研究，发现小肠KHK-C对果糖的代谢可减少进入肝脏的果糖，以降低果糖诱导的肝脏脂肪生成，从而抑制高脂血症及肝脂肪变性。同时，该研究还发现，单次快速摄入果糖，相比于缓慢摄入果糖可诱导更强的脂肪生成，提示当果糖摄取速度超过肠道的清除能力时，可增强果糖诱导的肝脏脂肪生成作用。

肠-肝轴果糖肝脂肪变性肠-肝轴己酮糖激酶

新型抗生素研发

Cell：双重作用机制的新型广谱抗生素

面对抗生素耐药性的威胁，人们急需新型开发新型抗生素。《Cell》近期发表的一项研究，报道了一种具有双重作用机制的新型广谱抗生素，对革兰氏阳性和阴性菌均有强力杀灭作用，且不易产生耐药性。这种在单一化学分子骨架上集成多重抗菌机制的思路，或为未来的抗生素研发带来新启示。

新型抗生素研发 antibiotics broad spectrum Gram-negative pathogens Acinetobacter baumannii

肠上皮稳态

Cell子刊：PRDM16通过促进区域性的脂肪酸氧化，维持小肠上皮稳态

转录因子PRDM16可调控脂肪细胞代谢和造血及神经干细胞，Cell Stem Cell近期发表的研究表明，PRDM16还是小肠隐窝中的关键代谢调控因子，通过调节脂肪酸氧化通路的基因表达，来维持肠隐窝祖细胞的生存和肠上皮稳态，这种作用选择性的存在于小肠上段（主要是十二指肠）。

肠上皮稳态 PRDM16 Intestine Metabolism intestinal stem cell

肠-脑轴

Nature子刊：TREM1增强巨噬细胞对脑及肠道免疫原的应答，恶化中风

Nature Immunology上发表的一项最新研究，在中风小鼠模型中发现，中风后外周髓系细胞中的TREM1表达升高，而TREM1通过2种途径进一步恶化中风症状：促进肠道巨噬细胞对肠道PAMP（病原相关分子模式）的应答、促进浸润至大脑的巨噬细胞对大脑DAMP（损伤相关分子模式）的应答。靶向TREM1相关的先天性免疫通路或可用于降低中风患者的脑损伤。

肠-脑轴肠-脑轴动物实验中风巨噬细胞

生理节奏

Cell：治疗代谢综合征的新思路——利用生物钟

营养过度可打破代谢节律，但机制不清。Cell上周发表研究，在小鼠中发现饮食诱导的肥胖可改变脂代谢生物钟，揭示了背后的分子机制，并用小鼠实验表明，按脂代谢的节律服用降脂药，效果更好。这些发现为治疗代谢类疾病带来启示，提示利用生物钟在正确的时间服药，可使疗效最大化。

生理节奏饮食诱导肥胖脂质代谢营养过剩脂肪肝

肥胖

Nature：琥珀酸促进卡路里消耗

琥珀酸是TCA循环中的代谢产物。Mills团队发表于Nature的研究（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1047163372）显示，在实验鼠中琥珀酸通过提高褐色脂肪的卡路里消耗和产热，能有效阻止肥胖的发生，对肥胖症的防控具有突出的参考价值。本文通过回顾相关研究，探讨脂肪酸促进卡路里消耗的可能机理，对研究哺乳动物代谢、肥胖控制等都具有参考价值，值得专业人士关注。

肥胖琥珀酸褐色脂肪 succinate Obesity

方法学

Cell：利用代谢组学及同位素示踪研究代谢通路

质谱是研究代谢组的重要技术方法，而同位素追踪可以揭示代谢通路的活动情况。Cell[IF：30.41]近期发表相关综述，值得专业人士关注。

方法学代谢组学同位素示踪色谱质谱

小肠

Cell子刊：小肠保护肝脏少受果糖“荼毒”

过量进食甜食可引发代谢问题，果糖是罪魁祸首之一，可损害肝脏。本周Cell Metabolism[IF：18.164]发表的普林斯顿大学Rabinowitz实验室的研究，颠覆了“果糖主要由肝脏代谢”的传统认知，发现小肠是果糖的主要代谢器官，可将果糖转化为葡萄糖和有机酸，而当果糖摄入的过快过多、超出小肠代谢能力时，过量的果糖转由肝脏和肠道菌群代谢。由此推测，小肠是保护肝脏少受果糖“毒害”的第一道防线。论文作者基于研究给出两条健康建议：一是控制果糖（和其他甜食）的摄入，二是尽量避免空腹吃富含果糖的食物，供大家参考~

小肠果糖代谢