导读
多囊卵巢综合征(PCOS)是无排卵性不孕的主要原因,是最常见的内分泌和代谢疾病之一,影响全世界6%-20%的育龄女性。PCOS是一组具有高雄激素血症、卵巢功能障碍和多囊卵巢形态的复杂症状和体征的综合征,且常伴有心血管疾病、2型糖尿病、高血压和血脂异常的风险增加,给患者及其家庭带来沉重的经济和情感负担。然而,PCOS的病因和发病机制仍不清楚,这导致了基于病因的治疗尚不完善。
近年来,肠道菌群已成为连接外界环境与人体健康的重要因素。肠道菌群可通过细菌的转移或通过产生短链脂肪酸、胆汁酸、多胺等一系列活性代谢物,直接影响全身代谢稳态。肠道菌群紊乱被认为是许多代谢性疾病的重要病理机制,还有研究显示,肠道菌群在多囊卵巢综合征(PCOS)的发生发展中发挥重要作用。
2024年5月20日,北京大学第三医院庞艳莉、乔杰、姜长涛、李蓉团队(云楚宇、闫森为第一作者)在 Nature 子刊 Nature Metabolism 上发表了题为:The microbial metabolite agmatine acts as an FXR agonist to promote polycystic ovary syndrome in female mice 的研究论文。
该研究发现肠道微生物普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)代谢物胍基丁胺(agmatine)作为FXR激动剂促进雌性小鼠多囊卵巢综合征(PCOS),并进一步揭示了其作用机制——普通拟杆菌通过精氨酸脱羧酶(ADC)产生代谢物胍基丁胺(agmatine),胍丁胺激活FXR通路,进而抑制L细胞分泌胰高血糖素样肽-1(GLP-1),导致胰岛素抵抗和卵巢功能障碍。更重要的是,GLP-1受体激动剂利拉鲁肽和精氨酸脱羧酶(ADC)抑制剂二氟甲基精氨酸可改善PCOS样小鼠模型中的卵巢功能障碍。
这些发现表明,肠道细菌代谢物胍基丁胺-FXR-GLP-1信号通路与卵巢功能障碍有关,这为多囊卵巢综合征(PCOS)治疗提供了一个潜在靶点。
2019年7月,乔杰、姜长涛、庞艳莉团队在 Nature Medicine 期刊发表论文【2】,该研究表明,肠道中普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)的增加会导致小鼠多囊卵巢综合征(PCOS)样表型,这可能与胆盐水解酶(bsh)的表达增加有关。
在这项最新研究中,研究团队发现,bsh缺失的普通拟杆菌菌株(Bv-Δbsh)仍然可以在小鼠中诱导PCOS样表型,这表明普通拟杆菌可以通过另一种胆汁酸非依赖性途径诱导PCOS病理。此外,该研究发现普通拟杆菌可以激活肠上皮中的法尼醇X受体(FXR)。
进一步代谢物筛选发现,代谢物筛查发现,由普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)通过精氨酸脱羧酶(ADC)产生的精氨酸衍生物——胍基丁胺(agmatine)是肠道FXR的激动剂,它能抑制肠道L细胞中胰高糖素样肽-1(GLP-1)的分泌,从而诱导多囊卵巢综合征(PCOS)样表型。
此外,该研究还发现,使用利拉鲁肽(一种GLP-1受体激动剂)治疗或使用药物抑制ADC来激活GLP-1受体,足以改善PCOS样小鼠模型的卵巢功能障碍。
总的来说,该研究表明,肠道细菌普通拟杆菌的代谢物胍基丁胺-FXR-GLP-1信号通路与卵巢功能障碍有关,这为多囊卵巢综合征(PCOS)治疗提供了一个潜在靶点。
值得一提的是,该研究发现,激活GLP-1受体,可改善PCOS样小鼠模型的卵巢功能障碍,而司美格鲁肽等GLP-1受体激动剂已作为减肥药物在全世界范围内得到了广泛使用,这项研究也提示我们,司美格鲁肽等GLP-1受体激动剂或是多囊卵巢综合征(PCOS)潜在疗法。
论文链接:
1. https://www.nature.com/articles/s42255-024-01041-8
2. https://www.nature.com/articles/s41591-019-0509-0
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