Cell Metabolism | 賈偉等科學家揭秘“清醛益生菌”精準攔截高糖產乙醛通道,筑牢代謝防火墻-技術前沿-資訊-生物在線

Cell Metabolism | 賈偉等科學家揭秘“清醛益生菌”精準攔截高糖產乙醛通道,筑牢代謝防火墻

作者:麥特繪譜生物科技(上海)有限公司 暫無發布時間 (訪問量:13492)

在全球范圍內,代謝相關脂肪性肝病 (MASLD)已成為主要的慢性肝病。為什么有些人僅表現為單純脂肪肝,而另一些人卻迅速發展為嚴重的代謝相關脂肪性肝炎 (MASH)?

 

上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院轉化醫學中心/上海市糖尿病重點實驗室賈偉教授、鄭曉皎教授團隊最新研究揭示了一項突破性機制:在高糖飲食的影響下,腸道菌群會產生乙醛,成為推倒健康多米諾骨牌的“幕后黑手”。這項研究不僅突破了肝病發病機制的認知界限,更通過合成生物學開發出“清醛益生菌”,為全球數億肝病患者帶來了全新的治療希望。該研究于2026年3月3日在Cell Metabolism線上正式發表。

 

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嗜甜的代價

 

長期以來,果糖等高糖攝入一直被認為是脂肪肝的罪魁禍首。然而,糖分究竟如何引發類似酒精性肝炎的纖維化進程,懸而未解的謎題。針對這一疑問,研究團隊通過對21萬名患者的海量臨床數據進行深入分析,明確揭示了高糖攝入與肝病死亡率之間的緊密關聯(圖1),為理解糖分在肝病發展中的關鍵作用提供了重要證據。

 

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圖1. 高糖攝入與肝病進展密切相關

 

更具突破性的是,糖分進入人體后,在失調的腸道菌群作用下被發酵產生高濃度的乙醛(圖2)。這種無需飲酒便持續生成的酒精代謝毒素,悄然對肝臟造成致命打擊,成為推動脂肪性肝炎(MASH)進展的隱形殺手。

 

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圖2. 臨床MASH患者的糞便乙醛轉化能力

 

 

機制創新

 

研究團隊深入揭示:腸源性乙醛通過門靜脈直接輸送到肝臟,精準開啟基質金屬蛋白酶7(MMP7)的表達。MMP7的激活不僅破壞了肝臟細胞外基質的正常平衡,更引發了膠原蛋白的級聯沉積,推動纖維化的發生。這一發現,將對MASH的研究視角從宏觀的代謝紊亂,升華到分子層面上的基質重塑,為早期干預提供了極具潛力的全新靶點(圖3),為肝纖維化的治療開辟了嶄新的科研路徑。

 

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圖3. 內源性乙醛促進MASH進展的分子機制

 

 

打造靶向清醛益生菌

 

科研的最終目標是治病救人。賈偉和鄭曉皎團隊不僅在機制研究方面取得了突破,更展現了前瞻性的轉化醫學視野:既然內源性乙醛源自腸道,何不在其進入肝臟之前予以就地根除?秉持源頭治理的理念,團隊從“飲酒不傷肝”人群中篩選出具備天然清除乙醛能力的益生菌菌株(Ligilactobacillus salivarius CTMT1),并借助合成生物學技術對其進行工程化改造,研發出過表達乙醛脫氫酶的工程菌株HAM(Ligilactobacillus salivarius CTMT2)。這兩款靶向“清醛益生菌”,能夠在腸道內精準捕獲并高效降解乙醛,構建一道嚴密的代謝防火墻,有效阻擋腸源乙醛進入肝臟。

 

在多項臨床前動物模型中,天然益生菌和工程菌株HAM不僅顯著降低了肝臟內的乙醛濃度和轉氨酶水平,減少了肝臟炎癥反應,更展現出逆轉已形成肝臟纖維化的巨大潛力(圖4)。此外,這些菌株具有極高的生物安全性,為滿足全球范圍內MASH的臨床迫切需求,提供了基于腸道微生態調控的創新治療范式。這一突破標志著代謝性肝病的預防和治療正式邁入以精準、低毒、源頭干預為核心的新時代,為肝病防治開辟了嶄新路徑。

 

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圖4. 益生菌緩解MASH模型小鼠代謝表型

 

“清醛菌”的五大優勢

1、源頭阻斷

傳統藥物多聚焦于肝臟治療,作用于已發生的損傷。而“清醛菌”在腸道內建立天然的乙醛降解屏障,實現了“肝病腸治”的源頭干預和精準代謝調控,從根本上阻斷有害物質的肝臟積累。

2、廣泛的適應癥范圍

針對高糖飲食引發的非酒精性脂肪肝,“清醛菌”能精準清除內源性乙醛,逆轉肝臟代謝應激,改善脂肪堆積;面向ALDH2缺陷(如東亞“臉紅”人群),加速腸道乙醛降解,緩解飲酒后不適,降低急性中毒風險;針對長期酗酒導致的酒精性肝病,“清醛菌”有效抵御乙醛引發的多系統損傷,為慢性肝損提供持續修復。

3、機制的安全性

“清醛菌”源自人體健康微生態,具有良好的生物相容性。主要作用于腸腔,不進入血液循環,從而大大降低化學藥物常見的肝腎毒性及全身代謝負擔,安全性極高。

4、成本與便利性

通過發酵工藝,“清醛菌”制劑可實現大規模生產,成本遠低于傳統藥物。同時,采用口服給藥方式,極大提升慢性肝病患者的依從性,適合廣泛推廣,滿足脂肪肝等慢性疾病的持續管理需求。

5、多效保護與協同

除了高效降解乙醛,“清醛菌”還能改善腸道微生態屏障,減少脂多糖等有害物質的易位,帶來系統性的健康益處。這種多重保護作用遠超單一化學藥物的效果,為肝臟疾病的綜合治療提供了全新思路(圖5)。

 

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圖5. 新型“清醛菌”研發思路

 

 

延伸閱讀

圍繞腸-肝軸調控代謝相關脂肪性肝病的深層作用機制,賈偉教授與鄭曉皎教授,聯合賈偉平院士團隊,于2023年在國際頂刊Cell Metabolism發表重要研究成果,立足腸-肝軸調控網絡,首次揭示豬去氧膽酸緩解非酒精性脂肪性肝病的新機制——通過調節腸道微生態與肝臟代謝穩態,改善肝臟脂質沉積,為脂肪肝的防治提供了關鍵靶點與干預策略。

 

• 本研究由上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院賈偉教授和鄭曉皎教授作為共同通訊作者完成。

• 上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院唐雅珺副研究員和況俊良助理研究員為本文共同第一作者。

• 該研究獲得了國家科技部重大項目、國家自然科學基金、國家重點研發計劃、上海市自然科學基金等項目的資助。

 

麥特繪譜創始人賈偉教授

十年深耕肝病領域研究

 

賈偉教授團隊長期深耕腸-肝軸、膽汁酸代謝與腸道菌群領域,圍繞肝病、代謝性疾病及神經退行性疾病的發病機制與干預策略展開系統性研究,推動了腸-肝軸領域從基礎研究向臨床轉化的跨越。

 

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麥特繪譜護航頂刊研究

 

麥特繪譜依托賈偉教授團隊的前沿科研積累,構建Q200、Q300、Q500、Q1000、QL1000和膽汁酸、短鏈脂肪酸、色氨酸及吲哚衍生物、多胺和TMAO類等各類小分子代謝物、非靶向代謝組學和同位素示蹤代謝流技術等共40+系列檢測方法,為全球科研與臨床客戶提供精準、高效的多組學解決方案。

 

憑借穩定、精準、高覆蓋的技術優勢,麥特繪譜已持續助力國內外科研團隊在Cell Metabolism, Gut, Nature Metabolism, Cell Host & Microbe等肝病領域發表高分論文數百篇。從機制發現到靶點驗證,從基礎研究到臨床轉化,麥特繪譜將繼續以精準代謝組學為引擎,推動疾病早篩、機制研究與創新療法不斷突破,為守護國人健康持續貢獻力量。

 

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