图 肠道菌群参与膳食脂质代谢影响奖赏学习机制

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32170495、32200387）等资助下，中国农业大学食品科学与营养工程学院郑浩教授团队在蜜蜂肠道菌群通过介导膳食脂肪酸代谢影响蜜蜂认知功能发育方面取得新进展，研究成果以“肠道共生菌衍生的花生四烯酸乙醇胺通过激活内源性大麻素促进蜜蜂奖赏学习（Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway）”为题，于2024年10月16日在线发表在《细胞·宿主和微生物》（Cell Host & Microbe）杂志上，论文链接：https://authors.elsevier.com/a/1jxh-6t8JEqolr。

　　亚油酸（Omega-6）和亚麻酸（Omega-3），是必需脂肪酸，须通过膳食摄取。这两种脂肪酸是合成长链多不饱和脂肪酸 DHA（二十二碳六烯酸，俗称脑黄金）、ARA（花生四烯酸）的前体物质。FADS2 基因是亚油酸和亚麻酸向 DHA 和 ARA 代谢的限速酶，在人群中 FADS2 突变导致体内 DHA 和 ARA 的合成性和利用性降低，可能与自闭症等神经疾病相关。多不饱和脂肪酸摄入量及其比例在大脑发育和认知形成过程中发挥重要作用，但其具体机制尚不明确。因此，深入探究膳食脂肪酸代谢对动物认知形成的干预机制具有重要意义。

　　郑浩课题组通过控制蜜蜂饮食中的脂肪酸类型及比例，研究了多不饱和脂肪酸在促进奖赏学习与记忆中的作用。研究揭示，蜜蜂基因组中没有 FADS2 基因，蜜蜂肠道菌 Gilliamella apicola 携带FADS2 基因协助宿主代谢亚油酸产生内源性大麻素Anandamide，进一步激活大脑星形胶质细胞中蜜蜂特有的内源性大麻素受体AmHsTRPA蛋白，引发细胞内Ca2+内流，从而调控大脑内谷氨酸与GABA的平衡，增强了蜜蜂的奖赏学习和记忆能力。

　　该研究揭示了肠道菌群通过影响膳食Omega-6/3脂肪酸代谢产生内源性大麻素调节大脑认知功能的新机制，为”肠-脑轴”作用研究提供了新的证据，为进一步探索肠道菌群参与膳食营养物质对宿主大脑神经系统功能的调控提供了重要的理论依据。