?棕色脂肪組織Brown adipose tissue（BAT）是重要的適應性產(chǎn)熱器官，其對體溫調(diào)節(jié)維持起重要作用。近十幾年來，隨著¹⁸Flurodeoxyglucose-PET-CT的應用，在成人體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了BAT的存在，越來越多的研究指出高代謝活性的BAT對肥胖癥和葡萄糖代謝都有改善作用。解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）是一種在BAT中特異表達的線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)，能增加機體產(chǎn)熱，是決定BAT功能的關(guān)鍵因素。但也有研究發(fā)現(xiàn)，在長期冷暴露過程中，UCP1蛋白是非必需的，并且越來越多的研究發(fā)現(xiàn)了UCP1非依賴性產(chǎn)熱途徑的存在。 

　　近年來研究不斷發(fā)現(xiàn)腸道菌群也參與身體脂肪和血糖的調(diào)節(jié)。值得關(guān)注的是無菌小鼠對血糖有更好的調(diào)控能力，并且清除了小鼠體內(nèi)的腸道菌群后血糖也能得以顯著改善。這一現(xiàn)象引起了學術(shù)界的關(guān)注，但是其背后的機制存在很多爭議。目前急需確定的問題是，在腸道菌群清除模型中，評估不同器官對血糖吸收的貢獻，并鑒定出哪一些器官對血糖的吸收以及血糖的改善是至關(guān)重要的。另外一個待回答的問題是，腸道菌群對血糖的改善是否需要產(chǎn)熱通路的參與。 

　　基于此，利用葡萄糖耐受實驗和穩(wěn)定同位素追蹤實驗驗證了腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率明顯加快，并且發(fā)現(xiàn)BAT的葡萄糖攝取量顯著增加。而對UCP1-KO小鼠的進一步研究表明了腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率的改善并不依賴于UCP1蛋白和適應性產(chǎn)熱。UCP1^DTR小鼠模型的進一步研究直接證明了BAT對腸道菌群缺失小鼠的葡萄糖攝取和血糖清除起著至關(guān)重要的作用?？偟膩碚f，該研究系統(tǒng)地評估了在清除腸道菌群情況下小鼠各個器官對葡萄糖攝取能力的變化以及各自對血糖清除的貢獻。揭示了腸道菌群缺失小鼠的BAT對葡萄糖攝取和血糖清除的重要作用，并且指出這一過程不依賴于適應性產(chǎn)熱，而白色脂肪組織和肝臟組織在這一過程中并沒有起顯著的作用。目前大多認為BAT對血糖的吸收和調(diào)控是通過激活適應性產(chǎn)熱通路完成的，該研究發(fā)現(xiàn)了在清除腸道菌群的條件下BAT中葡萄糖代謝途徑可以與產(chǎn)熱途徑分離，這將為腸道-BAT代謝軸對糖尿病影響的研究提供新的思路。 

　　該項研究成果于2021年8月5日在線發(fā)表于Nature Communications雜志（DOI：10.1038/s41467-021-24659-8）。中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李敏博士、畢業(yè)生李立博士和李保國博士為本文的共同第一作者，John R. Speakman教授為該論文的通訊作者。阿伯丁大學同位素平臺的Catherine Hambly博士和蘇黎世聯(lián)邦理工學院的Christian Wolfrum教授等也為課題提供了大力支持。該研究得到了國家自然科學基金委重大研究計劃的資助。

圖1：腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率加速并且棕色脂肪組織葡萄糖攝取量顯著增加 圖2：腸道菌群缺失小鼠血糖清除率的改善不依賴于UCP1蛋白，但UCP1表達細胞是必需的