腸道微生物通過甲基化調控肌肉纖維類型轉化

　　近日，中國農業科學院深圳農業基因組研究所（嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室深圳分中心）和佛山鯤鵬現代農業研究院研究員唐中林團隊在國際期刊《腸道微生物》（Gut Microbes）上發表論文。該研究揭示了腸道微生物通過調控關鍵代謝物甜菜堿（Betaine）的水平，影響骨骼肌中N6—甲基腺苷（m6A）修飾和慢肌纖維標志基因Myh7的表達，進而調節骨骼肌纖維類型的轉化。該研究為骨骼肌纖維類型的遺傳調控提供了新證據，并為畜禽肉品質改良和相關疾病的治療提供了潛在靶點。

　　骨骼肌纖維類型不僅關乎機體健康和代謝穩態，還直接關系到肉的品質和口感。近年來，腸道微生物作為機體內“被遺忘的器官”，其通過影響靶器官m6A分子修飾在多種生理過程中扮演重要角色。研究表明，腸道菌群通過“腸—肌”軸在調控人、小鼠和豬等物種的骨骼肌表型重塑、促進肌肉健康和提升肉品質等方面發揮關鍵作用，但其在調控骨骼肌纖維類型中的具體機制尚不清楚。

　　腸道菌群為什么能夠調控骨骼肌纖維類型？為了回答這一問題，團隊采用了無菌小鼠和有菌小鼠模型，利用多組學技術，結合體外和體內實驗驗證，發現腸道微生物通過調控骨骼肌的m6A甲基化水平和修飾，調節慢肌纖維標志基因Myh7的表達，從而導致慢肌纖維增加與快肌纖維減少。這一過程受m6A甲基化寫入酶METTL3和閱讀酶YTHDF2的調控。

　　那么，腸道菌群是如何調控骨骼肌纖維類型轉化的？團隊通過對腸道、血液和骨骼肌的代謝組學數據聯合分析，發現腸道微生物衍生的甲基供體——甜菜堿在骨骼肌纖維類型轉化中扮演至關重要的角色。甜菜堿不僅促進Myh7基因表達，還有助于快肌纖維向慢肌纖維類型轉化。更為重要的是，腸道“明星菌群” 嗜黏蛋白阿克曼菌（簡稱AKK），通過協同調節甜菜堿水平和m6A甲基化修飾，促進肌纖維類型的轉化與重塑。

　　研究挖掘和鑒定了影響骨骼肌纖維類型的關鍵菌群、代謝物和基因，為深入解析腸道微生物在骨骼肌中的作用機制提供了全新視角。通過調節腸道微生物群落，未來可以精準地調控肌肉發育和健康、改良肉類產量和品質，為消費者提供優質肉類產品。同時，該研究還為人類骨骼肌發育、肌纖維類型轉化和肌肉相關疾病治療提供了新的借鑒和參考。

　　唐中林和該所副研究員楊亞嵐為通訊作者。該所已出站博士后閆超、博士后姚一龍、博士生張兆博和已畢業碩士生李樊欽鈺為論文共同第一作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農業科學院創新工程以及廣東省自然科學基金等項目資助。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1080/19490976.2025.2545434