近日，西北農(nóng)林科技大學袁業(yè)現(xiàn)教授課題組在《Cell Metabolism》期刊上發(fā)表題為“Microbial-derived 3-phenylpropionic acid orchestrates immune–progenitor cell crosstalk to promote beige adipogenesis and energy expenditure”的研究成果。西北農(nóng)林科技大學袁業(yè)現(xiàn)教授、吳江維教授和美國伊利諾伊大學芝加哥分校Yuwei Jiang教授為共同通訊作者。動科學院在讀博士生李德富、青年教授夏博、伊利諾伊大學芝加哥分校Ruoci Hu為共同第一作者。

該研究鑒定出一種在冷暴露條件下顯著富集的腸道微生物代謝物—3-苯基丙酸（3-PPA），其主要由腸道普雷沃氏菌產(chǎn)生。為了驗證3-PPA在豬冷適應中的關鍵作用，研究比較了耐寒藏豬與寒冷敏感巴馬豬在冷暴露前后的3-PPA代謝變化。結(jié)果顯示，冷暴露前藏豬血清和結(jié)腸組織中的3-PPA水平顯著高于巴馬豬，隨著冷暴露時間增加（3d），藏豬和巴馬豬結(jié)腸與血清中3-PPA水平顯著升高，且藏豬3-PPA水平仍顯著高于巴馬豬。此外，3-PPA處理豬原代脂肪細胞發(fā)現(xiàn)，其能夠上調(diào)產(chǎn)熱相關基因（UCP3, CIDEA, DIO2）的轉(zhuǎn)錄和產(chǎn)熱關鍵蛋白UCP3的表達，表明3-PPA具有調(diào)控豬脂肪代謝作用。

機制上，3-PPA通過作用于米色脂肪組織內(nèi)M2樣巨噬細胞膜上的游離脂肪酸受體1（FFAR1），刺激其分泌C-X-C基序趨化因子13（CXCL13）。CXCL13進而招募T濾泡輔助細胞（Tfh），并通過Tfh細胞表面的C-X-C趨化因子受體5（CXCR5）信號，促進白細胞介素-4（IL-4）的分泌，最終調(diào)控米色脂肪細胞的生成。通過譜系追蹤分析，進一步證實3-PPA誘導產(chǎn)生的米色脂肪細胞主要來源于平滑肌肌動蛋白陽性（SMA+）的脂肪祖細胞。