Adv Sci:限时进食如何保护肠道?广州中医药大学黄重洋等团队揭示“肠道乳酸-组蛋白乳酸化”通路富集有益菌,缓解克罗恩病

  • 2026-04-24 10:27:47
  • 来源:医药头条

克罗恩病(CD)的特征是上皮屏障功能受损和肠道微生物群失调,限时进食(TRF)是将每日进食限制在特定时间窗口内的饮食模式,已有研究证实其可恢复菌群稳态、富集短链脂肪酸产生菌并改善肠道微环境。然而,TRF 对克罗恩病是否具有保护作用及其具体分子机制,目前仍不明确。

2026年4月7日,广州中医药大学黄重洋、张海燕、南方医科大学张文娣共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Gut Lactate Boosts Ruminococcus via Histone Lactylation to Mediate Time-Restricted Feeding Protection in Crohn's Disease的研究论文。

研究收集活动期克罗恩病患者与健康对照者的粪便样本,定量检测瘤胃球菌属丰度。采用 16S rRNA 测序,评估不同禁食/进食周期(12/12、16/8、20/4)的 TRF 方案对瘤胃球菌的影响。在临床前克罗恩病模型中,通过组织病理学分析结肠炎症与纤维化程度,系统评价 TRF 的保护作用。同时利用 RNA 测序和表观遗传分析解析其内在机制。克罗恩病患者粪便中瘤胃球菌丰度显著降低,且与疾病活动度呈负相关。

在多种方案中,仅12/12 限时进食组(TRF_12h)可显著提高瘤胃球菌丰度,并强烈促进线粒体 β- 氧化与乳酸生成。预防性给予 TRF_12h 可显著减轻克罗恩病模型的结肠炎严重程度及纤维化程度,表现为 F4/80⁺/MPO⁺炎症细胞浸润明显减少、细胞外基质沉积降低。

RNA 测序显示,TRF 介导的上皮保护作用主要依赖短链脂肪酸激活缺氧诱导因子 - 1α(HIF-1α)信号通路。肠上皮细胞特异性敲除 HIF-1α 可显著逆转 TRF 的保护效应,证实其关键作用。综上,限时进食(TRF)通过肠道乳酸—组蛋白乳酸化—SLC9A3 信号轴富集产短链脂肪酸的瘤胃球菌,在预防性干预条件下缓解克罗恩病的肠道炎症与纤维化。

瘤胃球菌产生的短链脂肪酸进一步增强上皮线粒体β- 氧化并激活 HIF-1α依赖的信号通路,强化肠道屏障完整性。本研究为将 TRF 作为克罗恩病临床治疗性饮食策略提供了坚实的机制基础。

克罗恩病(CD)是一种慢性、透壁性胃肠道炎症性疾病,其特征为肠道菌群失调、肠上皮屏障完整性破坏及代谢紊乱。宿主与菌群间的调控异常是导致免疫失衡、持续炎症及进行性纤维化的核心环节,这凸显出亟需可靶向多条关联致病通路的治疗策略。

肠道微生物群在维持肠道稳态中起着基础作用,菌群失调与CD致病机制密切相关。CD患者体内产短链脂肪酸(SCFA)的梭菌纲细菌显著减少。这些共生菌是肠道病原体定殖抵抗性的关键介质,主要通过其产生SCFAs的能力。

SCFAs是关键的代谢和信号分子,能增强上皮屏障功能,抑制促炎信号通路,并维持对兼性厌氧菌不利的生理缺氧腔微环境。因此,旨在恢复产SCFA微生物群体的饮食策略,是一种有前景且机制基础的CD管理方法。

研究证实,乳杆菌属菌株可与产 SCFA 细菌产生功能协同作用,进而提升其丰度与功能效能。实验证据表明,鼠李糖乳杆菌与鼠乳杆菌可促进抗生素所致菌群紊乱后梭菌目的恢复,促进丁酸大量生成,并通过营养竞争抑制病原菌。乳酸是乳杆菌发酵的主要代谢终产物,近年来被发现其作用远不止能量来源。

乳酸可作为组蛋白乳酸化的关键前体,这是一种新发现的表观遗传修饰,可直接调控基因表达。尽管已有上述认知,但乳酸介导乳杆菌与瘤胃球菌等产SCFA 细菌间相互作用的功能意义,仍有待深入阐明。

饮食干预作为调控肠道菌群、缓解 CD 炎症的非侵入性手段,已获得广泛临床关注。限时进食(TRF)将每日进食限制在特定时间窗内,已被证实可对全身代谢与肠道菌群结构产生有益作用。新兴证据进一步表明,TRF可富集产SCFA 菌群,并改善阿尔茨海默病等神经退行性疾病的预后。然而,TRF是否可调节瘤胃球菌丰度并对CD 患者发挥保护作用,目前尚不明确。

乳酸-组蛋白乳酸化通路上调SLC9A3表达,进而促进瘤胃球菌增殖(摘自Advanced Science

本研究揭示了一种尚未被报道的全新机制:TRF 通过调控乳酸‑H4K12la‑SLC9A3信号轴,选择性促进瘤胃球菌富集并激活上皮 HIF‑1α 信号,从而预防并缓解 CD 样肠道炎症。研究证实,特定的12/12 小时禁食/进食周期可特异性优化该通路,为将 TRF 作为靶向饮食策略用于 CD 管理提供了坚实的机制依据。

本研究将乳酸‑H4K12la‑SLC9A3 信号轴鉴定为调控瘤胃球菌富集的关键因子,是一项突破性进展,填补了 TRF 在 CD 中发挥保护作用机制的关键认知空白。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202518419


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