中國農業大學食品學院鄭浩教授團隊揭示腸道菌參與脂肪酸代謝增強蜜蜂獎勵學習方面取得重大突破
時間：2024-11-08 13:30 來源：中國農業大學
中國農大新聞網訊 近日，中國農業大學食品科學與營養工程學院鄭浩教授團隊在 Cell 子刊 Cell Host & Microbe 發表題為《腸道共生菌衍生的花生四烯酸乙醇胺通過激活內源性大麻素促進蜜蜂獎賞學習》（Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway）的論文。研究者通過無菌蜜蜂模型探究膳食多不飽和脂肪酸在促進獎勵學習和記憶中的作用，揭示了腸道菌通過代謝膳食脂肪酸產生內源性大麻素，進一步激活大腦膠質細胞中內源性大麻素受體AmHsTRPA蛋白，調控大腦內谷氨酸-GABA平衡，從而增強蜜蜂的獎勵學習與記憶能力。中國農業大學為論文第一完成單位，食品學院鄭浩教授、王小斐副教授為共同通訊作者，食品學院博士研究生仲召鵬為第一作者。
時間：2024-11-08 13:30 來源：中國農業大學 對于大多數動物而言，亞油酸（Omega-6）和亞麻酸（Omega-3）是必需脂肪酸，必須通過膳食獲取。然而，動物在代謝這些必需脂肪酸過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，導致DHA（腦黃金）和ARA（花生四烯酸）等對大腦功能非常重要的物質體內合成減少。深入探究腸道菌與脂肪酸互作的分子機制，對解析膳食脂肪酸對動物的生長發育和認知形成影響意義重大，對未來食品工業膳食脂質原料應用具有理論價值和現實意義。
本研究發現，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，合成脂源性神經活性物質——內源性大麻素（endocannabinoid）。內源性大麻素激活蜜蜂大腦星形膠質細胞中AmHsTRPA蛋白，引發細胞內Ca2+內流，進一步調控大腦內的谷氨酸-GABA平衡，從而增強獎勵學習與記憶能力。
本研究揭示了膳食Omega-6/3通過內源性大麻素調節大腦認知功能的機制，是“腸-腦軸”的又一重要發現。這一發現首次揭示了內源性大麻素系統在蜜蜂中的重要功能，也為探索腸道菌群如何參與膳食營養物質對宿主功能的影響提供了重要依據。
該研究獲得了國家自然科學基金（32170495，32200387）的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.09.013
