中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院鄭浩教授團(tuán)隊(duì)揭示腸道菌參與脂肪酸代謝增強(qiáng)蜜蜂獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)方面取得重大突破
時(shí)間：2024-11-08 13:30 來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
中國(guó)農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院鄭浩教授團(tuán)隊(duì)在 Cell 子刊 Cell Host & Microbe 發(fā)表題為《腸道共生菌衍生的花生四烯酸乙醇胺通過(guò)激活內(nèi)源性大麻素促進(jìn)蜜蜂獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)》（Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway）的論文。研究者通過(guò)無(wú)菌蜜蜂模型探究膳食多不飽和脂肪酸在促進(jìn)獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)和記憶中的作用，揭示了腸道菌通過(guò)代謝膳食脂肪酸產(chǎn)生內(nèi)源性大麻素，進(jìn)一步激活大腦膠質(zhì)細(xì)胞中內(nèi)源性大麻素受體AmHsTRPA蛋白，調(diào)控大腦內(nèi)谷氨酸-GABA平衡，從而增強(qiáng)蜜蜂的獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)與記憶能力。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一完成單位，食品學(xué)院鄭浩教授、王小斐副教授為共同通訊作者，食品學(xué)院博士研究生仲召鵬為第一作者。
時(shí)間：2024-11-08 13:30 來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 對(duì)于大多數(shù)動(dòng)物而言，亞油酸（Omega-6）和亞麻酸（Omega-3）是必需脂肪酸，必須通過(guò)膳食獲取。然而，動(dòng)物在代謝這些必需脂肪酸過(guò)程中存在基因型上的缺陷，尤其是限速酶FADS基因在人群中存在大量基因突變，導(dǎo)致DHA（腦黃金）和ARA（花生四烯酸）等對(duì)大腦功能非常重要的物質(zhì)體內(nèi)合成減少。深入探究腸道菌與脂肪酸互作的分子機(jī)制，對(duì)解析膳食脂肪酸對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和認(rèn)知形成影響意義重大，對(duì)未來(lái)食品工業(yè)膳食脂質(zhì)原料應(yīng)用具有理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
本研究發(fā)現(xiàn)，蜜蜂腸道菌Gilliamella apicola攜帶去飽和酶FADS2基因，能夠代謝花粉中多不飽和脂肪酸，合成脂源性神經(jīng)活性物質(zhì)——內(nèi)源性大麻素（endocannabinoid）。內(nèi)源性大麻素激活蜜蜂大腦星形膠質(zhì)細(xì)胞中AmHsTRPA蛋白，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+內(nèi)流，進(jìn)一步調(diào)控大腦內(nèi)的谷氨酸-GABA平衡，從而增強(qiáng)獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)習(xí)與記憶能力。
本研究揭示了膳食Omega-6/3通過(guò)內(nèi)源性大麻素調(diào)節(jié)大腦認(rèn)知功能的機(jī)制，是“腸-腦軸”的又一重要發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)首次揭示了內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)在蜜蜂中的重要功能，也為探索腸道菌群如何參與膳食營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)宿主功能的影響提供了重要依據(jù)。
該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金（32170495，32200387）的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.09.013
