东京理科大学先进工学部生命系统工学科的西山千春教授、长田和树助教等在与京都大学农学研究科的小川顺教授、岸野重信副教授、日本东北大学东北医疗Megabank机构的山本雅之教授、东京理科大学药学部的市原学教授的联合研究中，通过研究肠道内细菌代谢产物对免疫反应的影响，发现脂肪酸代谢产物烯酮脂肪酸可以抑制树突状细胞的炎症反应。此外研究还证实，在烯酮脂肪酸中，与其他代谢产物相比，γKetoC表现出最优异的抗炎作用。该成果有望促进免疫相关疾病治疗药物和预防方法的开发。相关成果已发表在国际学术期刊《Frontiers in Immunology》4月30日号上。
研究成果概要（供图：东京理科大学）
肠道中，细菌以源自食物成分的物质为底物，作用产生各种次级代谢产物。近年来，研究发现肠道内乳酸菌L.plantrum的酶在其催化作用可分解食物中的脂肪酸，这些代谢中间产物（羟基脂肪酸、氧代脂肪酸、烯酮脂肪酸等）具有改善代谢的作用等，对宿主健康有着积极影响。另一方面，这些脂肪酸代谢产物对免疫反应的影响此前并未明确。
在此之前，研究团队已于今年1月解明了由膳食纤维产生的短链脂肪酸可通过肥大细胞抑制过敏性疾病的机制。
研究人员利用来自L.plantrum的转化酶从多不饱和脂肪酸（具有2个以上双键的不饱和脂肪酸）中制备羟基脂肪酸、氧代脂肪酸和烯酮脂肪酸，并研究了每种脂肪酸是否会影响免疫反应。他们从小鼠脾脏和骨髓中制备了免疫细胞，并在基因、细胞和个体水平上研究了多种脂肪酸代谢产物与免疫细胞活性之间的相关性。
结果发现，当使用从小鼠脾脏制备的免疫细胞进行研究时，烯酮脂肪酸（KetoC、αKetoC、γKetoC）处理显着减少了抗原刺激诱导的细胞因子分泌。其中，γKetoC表现出的活性最强，而处理这些代谢产物的起始物质亚油酸时，并未观察到细胞因子分泌的抑制，这表明其通过代谢转化获得了新功能。
此外，研究还发现烯酮脂肪酸能强烈抑制了LPS等多种菌体成分诱发的炎症反应，尤其是抑制了树突状细胞分泌炎症性细胞因子。
对γKetoC抗炎作用机制的研究表明，Gq型GPCR参与了γKetoC的部分作用，并且具有激活树突状细胞中NRF2通路的作用。
通过向结肠炎模型小鼠口服γKetoC后发现病况得到缓解。疾病活动指数评分的上升受到抑制，结肠因纤维化导致的萎缩也得到抑制。当延长给药时间后，还观察到体重减轻缓解，结肠组织损伤等减少，且血清中TNF-α、IL-6和TL-12p40的浓度上升趋势也受到抑制。
西山教授表示：“此次，我希望通过介绍口服摄入油脂成分在肠道内转化为新化合物并发挥抗炎效果的内容，让大家进一步了解到肠道细菌会制造有益于人类健康物质的事实。虽然食用油的种类繁多，但重要的是ω3和ω6系统的平衡，以及作为营养补充剂服用的DHA（二十二碳六烯酸）和EPA（二十碳五烯酸）的效果等，从这些观点看油脂成分与健康的关联性已被人们所认知。另一方面，在我们的测定系统中被确定为具有高抗炎活性的脂肪酸并不属于这些传统分类。特别是在本研究中发现的具有最高活性的γKetoC是通过乳酸酶从γ-亚麻酸合成的，而γ亚麻酸被认为对某些自身免疫疾病和过敏有益，这实际上可能是γKetoC的作用，这一假设或许也是成立的。随着研究的进展，将会进一步揭示有效成分更高效的摄入方法。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志：Frontiers in Immunology
论文：The gut lactic acid bacteria metabolite, 10-oxo-cis-6, trans-11-octadecadienoic acid, suppresses inflammatory bowel disease in mice by modulating the NRF2 pathway and GPCR-signaling
DOI：10.3389/fimmu.2024.1374425
