Immunity|朱正江课题组及合作者发现肠道菌群代谢物N-乙酰赖氨酸通过“菌群-肠-脑”轴调控多发性硬化症的分子机制

中枢神经系统的自身免疫性疾病，主要包括多发性硬化症、神经脊髓炎视网膜病变和神经脊髓炎谱系障碍等，是免疫系统错误地攻击和损害身体的中枢神经系统，包括大脑、脊髓和视神经等重要组织，从而引发炎症反应和损伤。中枢神经系统的自身免疫性疾病通常是慢性和进展性的，其症状和严重程度因病种和患者个体差异而异，在临床上女性的发病率、复发率明显高于男性，但该临床性别偏向性仍不清楚。

中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心朱正江研究员团队与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)周嘉伟研究员等团队在Immunity杂志在线发表了题为“An intestinal epithelium-dependent gut-brain axis confers risk for CNS autoimmune diseases”的研究论文 。该工作使用朱正江课题组前期开发的代谢组精准分析技术MetDNA（Nature Communications, 2019, 10: 1516；2022, 13: 6656），发现了肠道菌群代谢物苯乙胺含量在患有多发性硬化症的女性病人中明显高于男性，且该性别差异在小鼠模型中也得到了验证；研究者发现高含量的苯乙胺浓度会导致肠上皮中的DRD2过度激活，从而导致对溶菌酶敏感的乳酸杆在雌性小鼠体内减少；进一步地，研究者发现乳酸杆菌产生的N-乙酰赖氨酸对小胶质细胞介导的炎症具有很强的抑制作用，从而缓解中枢神经系统自身免疫性疾病。该工作系统揭示了N-乙酰赖氨酸在多发性硬化症小鼠模型中，通过“菌群-肠-脑”轴调节中枢神经系统自身免疫性疾病，系统地阐明了多发性硬化症的性别偏向性，为具有性别偏向性的神经炎症提供了潜在的治疗机会。

图. N-乙酰赖氨酸调控多发性硬化症和自身免疫性脑脊髓炎的分子机制

中国科学院神经科学研究所周嘉伟研究员、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心宋昕阳研究员、中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉研究中心朱正江研究员，与上海交通大学附属瑞金医院陈晟教授为论文共同通讯作者；彭海蓉博士、朱正江课题组邱佳倩、周勤明博士和博士研究生张彧锴为共同第一作者；朱正江课题组蔡玉萍副研究员参与了该工作。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部、中国科学院、上海市科委等基金项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2023.10.016