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王德華和張學(xué)英團(tuán)隊(duì)揭示了荒漠嚙齒動(dòng)物通過“菌群

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2025年05月25日 15:18

王德華和張學(xué)英團(tuán)隊(duì)揭示了荒漠嚙齒動(dòng)物通過“菌群-腸-腎”軸耐受高鹽的機(jī)制

　　人類長期高鹽飲食易引起高血壓、心臟病、腎臟病和腦出血等一系列疾病，但有些動(dòng)物物種在野外環(huán)境中終生取食高鹽植物，卻能夠保持健康。例如，生活在荒漠地區(qū)的嚙齒動(dòng)物長爪沙鼠（Meriones unguiculatus），不僅耐高溫，也能耐受高鹽食物，所取食的植物鹽含量可超過10%（海水的鹽度一般為35‰），這些沙鼠具有極強(qiáng)的節(jié)水和耐鹽能力。腎臟能夠清除代謝廢物并重吸收水分，是重要的水/鹽代謝器官。我們在前期工作中發(fā)現(xiàn)，長爪沙鼠具有較高的腎臟髓質(zhì)厚度和水分重吸收能力，可產(chǎn)生高度濃縮的尿液，在禁水或者高鹽飲水條件下尿液滲透壓可達(dá)7000 mOsm/kg以上（正常飲食飲水的沙鼠，尿液滲透壓為600-2000 mOsm/kg，Xu and Wang, 2016; Nouri et al., 2020）。那么荒漠嚙齒動(dòng)物節(jié)水和耐鹽的生理機(jī)制是怎樣的呢？

　　4月4日，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所王德華和張學(xué)英研究團(tuán)隊(duì)在國際期刊npj Biofilms and Microbiomes上發(fā)表題為“The microbiota-gut-kidney axis mediates host osmoregulation in a small desert mammal”的研究論文，發(fā)現(xiàn)了腸道菌群與宿主腎臟對高鹽誘導(dǎo)的水鹽代謝的調(diào)節(jié)作用，闡明了“菌群—腸—腎”軸對荒漠嚙齒動(dòng)物耐受高鹽的調(diào)節(jié)機(jī)制。

　　在這項(xiàng)工作中，研究人員通過對長爪沙鼠飼喂正常鼠飼料，分別進(jìn)行4%或8%的高鹽飲水處理4周誘導(dǎo)高鹽缺水模型，以研究高鹽缺水引起的腎臟和腸道生理和腸道微生態(tài)的變化；另外對8%高鹽攝入的動(dòng)物移植正常動(dòng)物來源的腸道菌群，并繼續(xù)飲用8%的高鹽水，以研究正常動(dòng)物的腸道菌群是否能夠緩解高鹽攝入引起的損傷。研究發(fā)現(xiàn)，高鹽攝入導(dǎo)致動(dòng)物的攝食量和飲水量明顯降低，動(dòng)物處于負(fù)能量平衡狀態(tài)，并產(chǎn)生少量的高度濃縮尿；高鹽動(dòng)物通過提高腸道和腎臟組織上皮細(xì)胞中水通道蛋白2（AQP2）的表達(dá)增加細(xì)胞對水分的重吸收，降低α-鈉通道蛋白（α-ENaC）的表達(dá)提高細(xì)胞的排鈉能力。高鹽攝入引起腸道菌群的多樣性降低，菌群組成結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，特定細(xì)菌如理研菌屬（Rikenella）和克里斯坦森氏菌（Christensenella，具有降低膽固醇功能）的相對豐度明顯降低，而與炎癥和結(jié)直腸癌有關(guān)的阿托波氏菌屬（Atopobium）明顯升高，血清炎癥因子水平明顯升高（圖1）。菌群移植能夠重塑腸道微生態(tài)，例如羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）明顯升高，而狄氏副擬桿菌（Parabacteroides distasonis）和普雷沃氏菌屬（Prevotella copri）相對豐度明顯降低，這些特定細(xì)菌的變化伴隨丁酸鹽濃度明顯升高，而乙酸鹽濃度相對降低；移植正常菌群的高鹽動(dòng)物能量代謝、滲透調(diào)節(jié)和炎癥水平等得以恢復(fù)或緩解（圖2）。該研究闡明了“菌群—腸—腎”軸對荒漠嚙齒動(dòng)物耐受高鹽的調(diào)節(jié)機(jī)制，揭示了腸道菌群與宿主的協(xié)同進(jìn)化對動(dòng)物能量代謝、水鹽調(diào)節(jié)的重要生理意義，為人類高鹽飲食對機(jī)體危害的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)和可能的干預(yù)措施。

　　中國科學(xué)院動(dòng)物研究所博士研究生Zahra Nouri和張學(xué)英副研究員為論文共同第一作者，中國科學(xué)院動(dòng)物研究所、中國科學(xué)院生物互作卓越創(chuàng)新中心研究員、山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授王德華和中國科學(xué)院動(dòng)物研究所副研究員張學(xué)英為論文共同通訊作者。博士生Saeid Khakisahneh和以色列本·古里安大學(xué)的Allan Degen教授參與了本項(xiàng)研究。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目和中國科學(xué)院B類先導(dǎo)科技專項(xiàng)培育項(xiàng)目的資助。

　　文章信息和鏈接：Nouri Z, Zhang XY, Khakisahneh S, Degen AA, Wang DH. 2022. The microbiota-gut-kidney axis mediates host osmoregulation in a small desert mammal. npj Biofilms and Microbiomes. 8:16.

　　https://doi.org/10.1038/s41522-022-00280-5 or as a PDF here https://www.nature.com/articles/s41522-022-00280-5.pdf.