南京中医药大学单进军等团队Cell Host & Microbe!!肠道菌自产维生素 B5,修复肠屏障改善代谢综合征

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代谢综合征是以胰岛素抵抗为核心的综合性代谢异常病症，常合并腹型肥胖、血脂紊乱、血糖异常等问题，长期发展会大幅提升 2 型糖尿病、心脑血管病变发病风险，如今已成为全球高发慢性代谢类疾病。现有研究证实，肠道屏障破损引发的肠漏现象，是串联菌群紊乱与全身慢性低度炎症的关键环节；肠道屏障通透性升高后，革兰氏阴性菌内毒素 LPS 会侵入血液循环，持续干扰机体胰岛素信号传导，加重代谢紊乱。泛酸也就是维生素 B5，是合成辅酶 A 的核心原料，参与人体绝大多数基础代谢反应，而人类自身无法自主合成 B 族维生素，饮食与肠道共生菌群是两大供给渠道。已有基因组学研究显示，拟杆菌菌群富集的人群肠道内泛酸合成通路活性更高，但临床中极少出现全身性泛酸缺乏症状，因此学界长期忽视菌群自产泛酸对宿主代谢稳态的调控价值。既往研究仅确认菌群可生成泛酸，却未明确菌源泛酸能否作用于肠道屏障、干预代谢综合征进展，也未定位负责合成该物质的关键菌株与完整调控通路，相关机制存在明显研究空白，亟待多维度实验进行系统验证。

在这项研究中，研究人员联合多所高校团队，依托人体临床样本、无菌动物模型、结肠类器官多层实验体系，在国际权威期刊《Cell Host & Microbe》发表完整研究数据。团队首先对比代谢综合征患者与健康人群肠道代谢物，发现患者结肠局部泛酸含量显著下降，且该指标数值越低，肠道屏障损伤程度、代谢紊乱严重程度越高。研究借助同位素示踪、菌株体外培养、无菌小鼠肠道定植实验锁定关键菌株，证实脆弱拟杆菌是肠道内泛酸合成的核心菌种，菌株内部 panC 基因是合成泛酸不可或缺的功能基因。动物干预实验显示，给代谢综合征模型小鼠定植具备完整 panC 基因的野生脆弱拟杆菌，可恢复肠道泛酸水平、修复肠道屏障、降低血液内毒素含量，全面改善胰岛素抵抗、脂质代谢异常；而定植敲除 panC 基因的缺陷菌株则无上述保护效果。机制层面，菌源泛酸需要依靠宿主结肠上皮细胞 PANK2/3 泛酸激酶发挥作用，通过调控 CoA 与乙酰 CoA 代谢，激活 KLF4 介导的上皮分化程序，强化肠道紧密连接结构、促进黏液层分泌。团队同步验证，植物多糖能够定向富集产泛酸脆弱拟杆菌，提升结肠局部泛酸储备，形成天然调控肠道微生态的可行路径。

本研究完整阐明脆弱拟杆菌合成的泛酸调控肠道屏障、缓解代谢综合征的分子通路，填补了菌群来源 B 族维生素与宿主代谢疾病关联的研究空白，更新了学界对泛酸生理功能的认知。以往研究多聚焦膳食补充泛酸的全身营养作用，该成果首次区分循环系统泛酸与肠道局部菌源泛酸的功能差异，明确肠道局部泛酸不足是代谢综合征独立危险因素，打破 “无全身性缺乏即无健康影响” 的固有认知。从疾病干预角度，研究提供两条全新防治思路：一是定向补充可合成泛酸的脆弱拟杆菌，直接修复受损肠道屏障、阻断内毒素诱发的慢性炎症；二是利用植物多糖作为益生元，调节肠道菌群结构，内源提升结肠泛酸供给，相比化学药物干预，该方式温和且依托人体自身肠道微生态起效，具备更高长期应用安全性。该成果为代谢综合征开辟靶向菌群维生素代谢的新型防治策略，同时为中医药活性多糖调节肠道稳态、干预代谢疾病提供完善分子机制支撑，也为后续开发肠道微生态调理制剂、代谢病辅助干预产品奠定坚实理论基础，对肥胖、胰岛素抵抗相关代谢疾病的预防与临床管理具备重要参考价值。