來自腸道微生物群的口服褪黑激素對宿主遠端組織的一種新的調節(jié)，表明微生物生成的代謝物是褪黑激素介導的改善晝夜節(jié)律中斷和相關代謝綜合征的潛在療法。
腸道微生物區(qū)系分別對晝夜節(jié)律和宿主脂肪代謝敏感。褪黑素介導的許多生理部位的有益作用已被揭示，但口服褪黑素對腸道菌群與宿主間通訊的調節(jié)作用尚不清楚。血管生成素樣4 (ANGPTL4)已被證明在調節(jié)全身脂質代謝方面起重要作用。在此，作者發(fā)現口服褪黑素可通過腸道菌群和回腸ANGPTL4改善回腸和附睪白色脂肪組織(eWAT)的脂質代謝異常。綜上所述，口服褪黑素可降低大腸桿菌產生的LPS數量，通過回腸TLR4/IL-22/STAT3信號通路緩解nfil3誘導的ANGPTL4轉錄抑制，從而改善回腸脂質攝入，降低eat脂肪積累。這些結果表明，來自腸道微生物群的口服褪黑激素對宿主遠端組織的一種新的調節(jié)，表明微生物生成的代謝物是褪黑激素介導的改善晝夜節(jié)律中斷和相關代謝綜合征的潛在療法。
許多報告強調了脂質代謝異常對公共健康的重要威脅;脂質代謝異常引起的肥胖是一種多器官/組織高發(fā)代謝性疾病的生理疾病。有證據表明，過度攝取脂肪是肥胖的部分原因。許多器官/組織參與脂肪代謝;特別是，腸道和脂肪組織是強烈參與脂質運輸和儲存的代表性生理部位。以往的研究表明，脂質穩(wěn)態(tài)對保護個體免受脂質代謝紊亂和肥胖的影響有重要作用。值得注意的是，在肥胖個體的腸道中，不僅腸道細胞內環(huán)境發(fā)生了改變(即由于緊密連接蛋白的低表達導致腸道屏障的通透性增加)，而且腸道菌群的格局也發(fā)生了改變。
近年來，腸道菌群被發(fā)現與宿主能量代謝和肥胖的發(fā)展密切相關，被認為是這些過程的重要潛在操縱者。雖然腸道微生物和宿主之間的相互作用發(fā)生在宿主腸道中，但許多信號通路和微生物代謝物參與了它們的串音，也影響遠端器官/組織，如脂肪組織。以往的研究表明，腸道微生物群落的模式會隨著膳食攝入而改變，從而影響宿主的代謝，包括營養(yǎng)吸收和預防病原體定植。近十年來，隨著細菌基因組測序技術的深入發(fā)展，宿主生理活動與腸道菌群變化模式的相關性逐漸被揭示。一個令人困惑的問題是如何解釋從不同研究中得出的部分相反的結論。例如，在人類和嚙齒動物模型中普遍觀察到，腸道中最豐富的微生物門是擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)。這兩個主要門，擬桿菌門和厚壁菌門，都受到間歇性禁食的顯著影響。但關于這兩個門有時如何產生相反的效果，存在矛盾的發(fā)現。因此，對腸道微生物組的分析逐漸側重于少數成分或稀有菌株的影響。
除了腸道微生物群，晝夜節(jié)律中斷已被確定為引發(fā)肥胖和相關代謝綜合征的另一個關鍵因素。在哺乳動物中，晝夜節(jié)律時鐘有助于同步許多代謝活動，以確保器官/組織最佳平衡合成代謝和分解代謝功能。與位于下丘腦視交叉上核的主生物鐘不同，許多外周器官/組織(包括腸道和脂肪組織)中的生物鐘服務于轉錄因子網絡，驅動基因表達的節(jié)律振蕩器?？紤]到共生體與寄主之間的強相關性，提出了重疊或交互效應可能觸發(fā)顯著的代謝變化的假設。因此，腸道菌群與外周生物鐘的相互作用可能在調節(jié)宿主肥胖中起重要作用。
綜上所述，本研究結果表明：(1)JL小鼠腸道菌群與口服mt介導的體重控制有關;(2) ANGPTL4可能在腸道微生物向宿主脂肪組織傳遞信息中發(fā)揮重要作用;(3)微生物脂多糖通過激活TLR4/STAT3通路抑制腸道ANGPTL4轉錄，最終促進NFIL3的高表達;(4)口服MT通過抑制LpxC的表達降低了微生物源LPS的水平。這些數據與口服mt介導的腸道微生物群改變是一種通過恢復腸道ANGPTL4來治療晝夜節(jié)律干擾誘導的脂質代謝紊亂的潛在療法相一致，該療法可能向外周靶器官/組織傳遞調控信息。
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