肠道里的“化学信使”如何掌控你的健康？——2025中国生命科学十大进展之新型菌源代谢物对宿主稳态与失衡的调控及防治新策略

从“盲盒”到“靶向药”：解码微生物的跨界操控术

你是否想过，那些寄居在你肠道里的细菌和真菌，其实是在悄悄给你“写信”？这些信件不是用纸笔写成，而是由一种种微小的化学分子——代谢物构成。它们穿梭在肠道与血液之间，向你的肝脏、大脑甚至免疫系统下达指令。

如果这些“信件”内容出错，糖尿病、肥胖甚至神经退行性疾病可能就会找上门来。

2025年12月，中国科协生命科学学会联合体公布了年度“中国生命科学十大进展”。由北京大学姜长涛、乔杰、孙金鹏、来鲁华、汪锴等团队合作完成的 “新型菌源代谢物对宿主稳态与失衡的调控及防治新策略” 赫然在列。这项研究就像为肠道微生物装上了一部“高清电话”，让我们终于听懂了它们是如何与人体进行“跨界对话”的。

这项突破不仅被《科学》（Science）和《细胞》（Cell）杂志连续发表，更被评价为开创了代谢性疾病研究的新方向。这不仅是实验室的胜利，更是未来精准医疗的一场静默革命。

一、 挑战与背景：人体内的“隐形器官”之谜

在深入解读这项突破前，我们需要先理解一个概念：肠道菌群。

我们可以把肠道想象成一个繁华的“微生物大都市”。这里居住着数以万亿计的细菌、真菌和病毒。长期以来，科学家们知道这个“都市”对人体健康至关重要，它不仅帮助我们消化食物，还训练我们的免疫系统，甚至影响我们的情绪。

然而，过去我们对这个“都市”的了解，就像隔着毛玻璃看风景——模糊不清。

核心难题一：“黑箱”操作。我们知道菌群很重要，但具体是哪一种菌？它们产生了什么物质？这些物质又是如何精准地控制我们的身体机能的？这些问题一直是个“黑箱”。就像我们知道城市里有工厂（菌群），但不知道工厂排放的废气（代谢物）具体是什么成分，也不知道它会不会污染环境（导致疾病）。

核心难题二：代谢性疾病的困局。糖尿病、脂肪肝、肥胖……这些现代人常见的“代谢性疾病”，往往与肠道菌群的失衡有关。但因为找不到具体的“罪魁祸首”分子和“接收信号”的受体，我们很难开发出精准的药物。以前的治疗往往是“大水漫灌”，副作用大且治标不治本。

这就引出了北京大学团队面临的终极挑战：如何解码这些微生物发出的“化学信使”，并利用它们来治疗疾病？

二、 突破性成果：给微生物装上AI“翻译官”

面对这个庞大的微生物世界，传统的“大海捞针”式研究效率太低。北大团队另辟蹊径，打出了一套“组合拳”，不仅找到了关键的“信使”，还破解了它们的“收件地址”。

1. 自主创新的“AI挖掘体系”：BEAUT模型

这就好比科学家们没有亲自下矿去挖煤，而是设计了一台超级探测器。

团队构建了基于人工智能的菌源特异合成酶挖掘体系——BEAUT模型。这台“AI翻译官”能够快速在海量的微生物基因数据中，识别出那些负责生产关键代谢物的“工厂流水线”（合成酶）。这是全球首次如此系统地利用AI来定向挖掘菌源代谢物，效率极高。

2. 发现“新骨架”信使：双尾素与色氨酸胆酸

利用这套系统，团队发现了一类全新的菌源代谢物，他们命名为 “双尾素” （Bifidopeptins）和 “色氨酸胆酸” （Trp-CA）。

打个比方： 过去我们以为微生物只发“明信片”（已知的简单分子），但这次我们发现它们其实还会发结构更复杂的“加密包裹”（新骨架分子）。这些新分子是调节人体代谢的关键开关。

3. 找到“神秘收件人”：MRGPRE受体

光找到信件不行，还得找到收信的“人”（受体）。

团队揭示了孤儿受体MRGPRE是一种新型胆汁酸受体。这就像在人体细胞上发现了一个全新的“邮箱口”。当肠道菌群产生的代谢物（信件）投递到这里，就能触发一系列反应，告诉身体：“该调节血糖了”或者“该控制炎症了”。

4. 真菌的“和平使者”：FF-C1与神经酰胺

除了细菌，团队还发现了肠道共生真菌产生的新型次级代谢产物FF-C1。

研究发现，FF-C1能通过调控宿主的神经酰胺（一种与脂肪代谢和胰岛素抵抗密切相关的脂质），来改善代谢性疾病。这打破了人们通常认为真菌代谢物只有害处的刻板印象，发现了其“和平使者”的一面。

三、 技术路径与证据：从实验室到顶级期刊

这项研究并非纸上谈兵，而是经过了严谨的科学验证，其成果密集发表在生命科学领域的“金字塔尖”——《细胞》和《科学》杂志上。

技术路径： 团队采用了“AI预测 + 实验验证 + 机制解析 + 临床前干预”的全链条研究模式。

关键证据：

机制确证： 在《细胞》发表的研究中，团队详细解析了双尾素如何通过MRGPRE受体改善代谢的分子通路。

跨界调控： 在《科学》发表的成果中，团队证实了真菌代谢物FF-C1对神经酰胺的调控作用，为治疗脂肪肝提供了全新的分子靶点。

干预策略： 基于这些发现，团队开发了靶向干预策略，即通过补充特定的代谢物或调节相关酶的活性，来治疗代谢性疾病。

《科学》杂志专门配发了评述文章，认为这项工作“解开了代谢性疾病机制研究的黑匣子”；《自然》杂志的专家也高度评价，称其为“微生物组研究的典范之作”。

四、 意义与未来：这对你我意味着什么？

这项突破听起来很高深，但它离我们的生活其实非常近。它正在改变我们看待健康和治疗疾病的方式。

1. 健康影响：从“吃药”到“调菌”

未来，当你因为肥胖或血糖问题去看医生，医生可能不再只给你开降糖药，而是给你一种特定的“益生元”或“代谢物胶囊”。

场景想象： 就像给花园施肥一样，医生会根据你的肠道菌群情况，精准补充缺失的“双尾素”或“FF-C1”，从而让身体自己恢复平衡。这种“以菌治人”的策略，副作用更小，效果更持久。

2. 社会价值：万亿级市场的生物经济

这项研究为中国在“微生物组”这一前沿科技领域抢占了制高点。

药物研发： 基于MRGPRE受体和神经酰胺通路，药企可以开发出全新的、具有自主知识产权的原创新药。

精准营养： 未来的功能性食品将不再是一句空话，而是基于每个人独特的菌群特征定制的“分子级”营养方案。

3. 未来展望：人体内的“星际航行”

科学家们下一步的目标更加宏大。他们希望构建一张完整的人体“菌源代谢物-宿主受体”全景图。

更深层的探索： 既然肠道菌群能通过代谢物影响代谢，那它们是否也通过同样的方式影响我们的大脑（肠-脑轴）？是否能用于治疗阿尔茨海默病？

技术迭代： 随着AI模型的不断进化，我们或许能实时监测体内代谢物的变化，实现疾病的“超早期预警”。

升华与共鸣：中国智慧解码生命密码

在这场探索生命奥秘的征程中，北京大学团队展现出了令人赞叹的中国智慧。他们没有盲目跟随国际老路，而是创造性地将人工智能与传统生物学深度融合。

这不仅是技术的胜利，更是思维方式的胜利。它告诉我们，面对复杂的生命系统，唯有创新工具，才能打开新的认知大门。

想象一下，在未来某一天，一个简单的血液或粪便检测，就能通过分析这些“新型菌源代谢物”，告诉你身体哪里出了问题，甚至提前几十年预警糖尿病的风险。医生手中的“武器库”里，多了一把由我们自己的肠道微生物提供的“精准手术刀”。

这并非科幻。2025年的这项突破，已经为这个未来点亮了第一盏灯。

结尾：微观世界的宏大叙事

回顾开篇的问题：肠道里的微生物是如何掌控健康的？

现在我们可以回答：它们是通过发送精密的“化学信使”（代谢物）来实现的。而北京大学团队，就是那个成功截获并破译了这些“密电码”的英雄。

这不仅是生命科学的一小步，更是人类掌握自身健康命运的一大步。正如这项研究入选“十大进展”所昭示的那样，中国科学家正在从生命奥秘的“探索者”，转变为新规则的“制定者”。

当你下次吃饭时，或许可以想一想，在你体内那个微小的“大都市”里，正上演着怎样精彩的化学交响曲。而我们，终于开始听懂它的旋律了。

这，就是科学的魅力，也是我们对美好生活的无限向往。

来源: 桂粤科普