微生物组对组氨酸的竞争介导了饮食对全身性咪唑丙酸的调控

肠道微生物组产生大量影响哺乳动物健康的代谢物。尽管微生物组组成和饮食都会影响代谢物浓度，但这些因素如何相互作用仍未得到完整界定。在此，我们发现咪唑丙酸（ImP）这一与心脏代谢性疾病和神经退行性疾病相关的微生物代谢物，其生成取决于将组氨酸分解代谢为ImP或短链脂肪酸（SCFAs）的竞争性代谢通路之间的平衡。我们表明，谷氨酸可作为优先底物，选择性抑制组氨酸向SCFAs的转化，从而在小鼠来源和人来源的微生物群落中将代谢通量重定向至ImP生成增加。我们发现，膳食中的谷氨酸钠（MSG）通过这一机制提高小鼠肠道中的ImP生成，短暂损害葡萄糖耐量，并增加小鼠和人类体内的系统性ImP水平。这些发现表明，膳食底物与微生物竞争之间可预测的相互作用控制着系统性ImP水平，并为更广泛理解微生物组代谢物的产生提供了机制性框架。

肠道微生物组产生大量影响哺乳动物健康的代谢物。尽管微生物组组成和饮食都会影响代谢物浓度，但这些因素如何相互作用仍未得到充分阐明。在此，我们发现，咪唑丙酸（ImP）这一与心脏代谢性疾病和神经退行性疾病相关的微生物代谢物的产生，取决于将组氨酸分解代谢为 ImP 或短链脂肪酸（SCFAs）的相互竞争代谢通路之间的平衡。我们表明，谷氨酸作为优先底物，可选择性抑制组氨酸向 SCFAs 的转化，从而在来源于小鼠和人类的微生物群落中将代谢通量重定向至 ImP 生成增加。我们发现，膳食中的谷氨酸钠（MSG）通过这一机制促进小鼠肠道中 ImP 的生成，并在小鼠和人类中短暂损害葡萄糖耐量，同时提高全身性 ImP 水平。这些发现表明，膳食底物与微生物竞争之间可预测的相互作用控制着全身性 ImP 水平，并为更广泛地理解微生物组代谢物的产生提供了机制性框架。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.22.733842v1?rss=1

🏷️ 肠道微生物组 咪唑丙酸 组氨酸代谢 膳食谷氨酸钠 代谢通量重定向 短链脂肪酸