中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)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(xué)習(xí)方面取得重大突破

　　中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院鄭浩教授團隊在 Cell 子刊 Cell Host & Microbe 發(fā)表題為《腸道共生菌衍生的花生四烯酸乙醇胺通過激活內(nèi)源性大麻素促進蜜蜂獎賞學(xué)習(xí)》（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(xué)習(xí)和記憶中的作用，揭示了腸道菌通過代謝膳食脂肪酸產(chǎn)生內(nèi)源性大麻素，進一步激活大腦膠質(zhì)細(xì)胞中內(nèi)源性大麻素受體AmHsTRPA蛋白，調(diào)控大腦內(nèi)谷氨酸-GABA平衡，從而增強蜜蜂的獎勵學(xué)習(xí)與記憶能力。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一完成單位，食品學(xué)院鄭浩教授、王小斐副教授為共同通訊作者，食品學(xué)院博士研究生仲召鵬為第一作者。

 

　　對于大多數(shù)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(dǎo)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(zhì)體內(nèi)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(fā)育和認(rèn)知形成影響意義重大，對未來食品工業(yè)膳食脂質(zhì)原料應(yīng)用具有理論價值和現(xiàn)實意義。

 

　　本研究發(fā)現(xiàn)，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(jīng)活性物質(zhì)——內(nèi)源性大麻素（endocannabinoid）。內(nèi)源性大麻素激活蜜蜂大腦星形膠質(zhì)細(xì)胞中AmHsTRPA蛋白，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+內(nèi)流，進一步調(diào)控大腦內(nèi)的谷氨酸-GABA平衡，從而增強獎勵學(xué)習(xí)與記憶能力。

 

　　本研究揭示了膳食Omega-6/3通過內(nèi)源性大麻素調(diào)節(jié)大腦認(rèn)知功能的機制，是“腸-腦軸”的又一重要發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)首次揭示了內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)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(yǎng)物質(zhì)對宿主功能的影響提供了重要依據(jù)。

 

　　該研究獲得了國家自然科學(xué)基金（32170495，32200387）的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.09.013