Nature Microbiology 丨 復(fù)旦大學(xué)最新研究證實(shí):腸道菌群可緩解腎病進(jìn)展
近期,復(fù)旦大學(xué)鄭琰研究員及其合作者研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在《Nature Microbiology》期刊上發(fā)表了題為“Segatella copri and gut microbial ammonia metabolism contribute to chronic kidney disease pathogenesis”的研究論文,揭示了腸道菌群通過調(diào)控循環(huán)氨水平影響慢性腎病進(jìn)展的潛在機(jī)制。該研究發(fā)現(xiàn)腸菌Segatella copri( 原名Prevotella copri )通過氨代謝相關(guān)通路及asnA基因編碼的氨同化酶,降低血氨水平并緩解氨加劇的腎損傷。研究成果為慢性腎病的預(yù)防和治療提供了潛在方案。其中抗生素清掃小鼠來源集萃藥康。
慢性腎?。–KD)是一種因腎功能減退或腎臟受損而無法正常過濾血液的漸進(jìn)性疾病,影響全球約9.1%的成年人。既往研究表明,腸道菌群穩(wěn)態(tài)與CKD進(jìn)展相關(guān),但大規(guī)模人群研究和機(jī)制研究仍較為有限。本研究通過分析1550名65至93歲中國(guó)老年社區(qū)人群的腎功能指標(biāo)和糞便宏基因組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)S. copri豐度與腸道氨代謝相關(guān)的菌群功能特征(包括特定的氨代謝通路、酶、基因)存在顯著關(guān)聯(lián),主要發(fā)現(xiàn)通過兩個(gè)外部隊(duì)列進(jìn)行了驗(yàn)證。
進(jìn)一步地,給抗生素(ABX)清掃的CKD小鼠補(bǔ)充外源氨的同時(shí),分別灌胃S. copri菌和缺失asnA基因的S. copri菌,終點(diǎn)時(shí)檢測(cè)小鼠的主要腎功指標(biāo)(如血肌酐等)和腎臟病理切片,結(jié)果顯示S. copri菌灌胃小鼠的腎損傷程度較輕,和另外兩組小鼠均存在顯著差異,表明S. copri菌定植緩解了由氨積累引起的小鼠腎損傷。
此外,研究人員將asnA基因轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)質(zhì)粒,同時(shí)灌胃ABX清掃的CKD小鼠,也佐證了asnA基因編碼的氨同化酶可以緩解由腸道氨積累加劇腎損傷的結(jié)論。

asnA基因介導(dǎo)S. copri緩解氨加速型慢性腎病進(jìn)程的核心機(jī)制
氨暴露加速小鼠的CKD進(jìn)展,而S. copri或異源表達(dá)asnA基因的大腸桿菌定植可通過降低循環(huán)氨水平緩解腎損傷,但asnA基因敲除后保護(hù)作用消失。asnA基因編碼的氨同化酶是S. copri調(diào)控其氨代謝的核心,其異源表達(dá)可傳遞其氨同化能力。使用菌株基因編輯技術(shù)對(duì)菌株的目標(biāo)基因進(jìn)行敲除和過表達(dá),或許為相關(guān)疾病的防治提供了新的視角。
