不可小觑 | 肠-睾丸轴研究、不同时期分别见刊GUT的升级“秘诀”

导读

“遇事不决，量子力学，机制难寻，肠道菌群”这句圈内流传甚广的话折射出微生物组研究的现实处境，但随着测序技术的发展以及代谢相关知识的更新，越来越多的研究者将目光聚焦到这块“宝地”。本期看点小鹿选取了肠（Microbiome）-睾丸轴研究思路及策略探究肠道菌群可改善精子质量、不孕不育、辅助生殖以及代际影响等方面的最新研究。第一篇为22年新发的经典肠-睾丸轴文章，第二篇为20年发的肠-睾丸轴文章，快来看看有哪些“升级”吧？

文章一

现在越来越多的证据表明，过量的能量摄入增加了代谢症候群的风险因素，这是严重危害健康的，并已成为一个主要的健康问题，世界各地，令人震惊的是，它正在显示一个年轻的趋势，它的流行率增加是伴随着男性不育发病率的增加。

多项研究表明，过量摄入能量会改变男性的生殖功能，从而损害精子的发生。肠道微生物区系失调在过量能量饮食诱导的 MetS 中观察到。最近，Ding 等人发现，高脂饮食诱导的肠道微生物区系失调导致男性不育，通过粪便微生物组移植(FMT)诱导的表型变化导致肠道微生物区系失调，证实了肠道微生物区系与精子发生之间的因果关系。

在另一项研究中，Zhang 等人发现，海藻酸寡糖剂量小鼠表现出改善 FMT 后的精子发生，提示 FMT 有可能在临床研究中用于治疗患者。这些影响可能是通过代谢组介导的，因为肠道处于感知能量过剩状态的理想位置，能够通过肠道微生物群消化和吸收营养物质，进一步改变整个身体的新陈代谢。

饮食诱导的肠道菌群失调的影响远远超出肠道。作者的目的是揭示在精子发生受损的病因学中涉及肠-睾丸轴的直接证据。

在MetS模型中，作者使用10×单细胞RNA-seq证实了精原细胞阻滞的数量显著增加。此外，通过代谢组学分析和16S rDNA-seq，作者发现由于胆汁酸水平的显著降低，肠道对维生素A的吸收被破坏，这与Ruminococcaceae_NK4A214_group丰度的降低显著相关。值得注意的是，维生素A的异常代谢作用可通过循环血液转移到睾丸细胞，从而导致精子发生异常。

文章二

肠道微生物群影响生育能力，应用粪便微生物群移植（FMT）手段改善生育能力是一个新兴的研究领域。本篇由中国农业科学院联合鹿明生物合作客户青岛农业大学等实验团队在Gut发表的文章，文章运用LC-MS非靶向代谢组、16s微生物多样性、转录组等多种检测手段发现了肠道微生物群与挽救精子形成和精子质量联系起来的机制。首次说明，肠道微生物群可以通过改善精子形成来治疗男性不育。

在最近的一项研究中，作者发现白消安（Busulfan）会抑制精子形成和降低精子质量，扰乱肠道微生物群，这在许多其他研究中都有发现。褐藻寡糖（AOS）是一种具有多种益处的天然产物，可通过增加“有益”细菌（如拟杆菌目和乳杆菌科）和减少“有害”细菌（如脱硫弧菌科）来挽救白消安对精子的损害。

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