【肠道人物】祝贺姜长涛,攻下了《细胞》!

中国团队再亮剑,又在《细胞》杂志发表重磅科学进展!
就在昨晚,2024年4月22日,Cell上线了由北京大学姜长涛教授主导,北京大学乔杰院士、庞艳莉教授、贾彦兴教授,以及温州医科大学郑明华教授共同通讯的论文。
跟前几天我介绍的程功一样,长涛也是我的好朋友,他俩这几天先后突破,都集齐了CNS大文章,真是让人特别高兴!
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长涛主导的这篇论文,展示的是他们全新发现的胆汁酸修饰类型——3-酰基化;在其中锁定肠道里的“单形拟杆菌”产生的全新的3-琥珀酰胆酸;并把这个胆酸在肝有问题的人当中怎样分布,以及它是通过哪个酶产生、如何促进AKK菌生长、最终如何改善肠道屏障以及肝的问题,阐述得清清楚楚。
这项研究实在是漂亮!当然,背后的工作量也是相当巨大。
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第一步:菌源胆汁酸挖掘体系与3-酰基化胆汁酸结构
第一步,他们先把人便便里的微生物提出来,加进去带有分子探针的胆汁酸,微生物们便会“啃食”,也就是代谢这些胆汁酸;然后用能识别探针的物质,富集由微生物“啃食”后产生的各种胆汁酸,然后打质谱,看看里面到底有什么新东西。
他们很幸运地发现了一系列包含甲酰化、乙酰化、琥珀酰化等(这些我几乎忘掉的化学名词)新型胆汁酸,也锁定了含量最高的3-琥珀酰胆酸。
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第二步:肠道菌株库筛选3-sucCA产生菌
第二步,就是去找到到底是谁会产生3-琥珀酰胆酸。如上图所示,他们分离培养了上百种微生物,一一去试,最终找到了“单形拟杆菌”这个产量最高的小家伙。就这一步工作,不知道是哪个博士后或者学生做的,感觉相当累人!
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第三步:基于活性的蛋白纯化与鉴定发现3-sucCA合成酶
当然,第三步同样累人!他们要去挖掘到底是哪个酶合成的3-琥珀酰胆酸。一开始用16种看起来像是酰基转移酶的基因,去大肠杆菌里过表达,发现都不是。然后他们下绝招,在单形拟杆菌里钓出118种候选蛋白,通通放到大肠杆菌里去表达。
16+118=134!这么多个蛋白表达和功能验证,作为做过这些实验的“清华学渣”,我是想想都头大……而长涛他们却努力做出来,并笑到最后,锁定了那个酶。
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第四步:小鼠实验与临床队列阐释3-sucCA对MASH的改善作用
第四步,还有一个重要问题,那就是在人和小鼠身上,3-琥珀酰胆酸到底有什么用,背后的原理又是怎样的。他们就在肝出问题的人里发现,如果人便便里的3-琥珀酰胆酸越少,那么肝问题就越严重;反之,如果人便便里的3-琥珀酰胆酸越多,那么嗜黏蛋白阿克曼氏菌(AKK菌)就会更好地利用葡萄糖,更多地长起来,去改善肠道屏障损伤和肝的问题。
这就是长涛和团队的重量级突破,精彩不精彩?
从2022年到今年,三年时间,长涛CNS三连发!
2022年,《自然》,发现降解尼古丁的肠道菌。
2023年,《科学》,提出菌源宿主同工酶的新概念。
2024年,《细胞》,发现全新菌源胆汁酸修饰。再加上他在《自然·医学》、《细胞·代谢》等学术杂志发表的一系列论文,他已经成为在国际上具有重大影响力的肠道微生物研究专家。
在《热心肠日报》里,这是今年以来中国本土团队的第5篇CNS文章。经过我们国家和地方、科研机构以及产业界在过去多年持续不断的投入,尤其是经过类似长涛这样的科学家不畏艰辛、敢于创新的努力,中国在部分肠道研究领域,已经形成引领之势。
谢谢长涛为我们带来的惊喜,更要祝贺他和团队!
利益冲突声明
Conflict of Interest Statement
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