與腸道菌群相關，科學家發現新型蛋白質翻譯后修飾

中國科學院上海藥物研究所（以下簡稱上海藥物所）研究員譚敏佳團隊，華東理工大學教授葉邦策團隊，上海藥物所研究員李靜雅團隊、徐駿宇團隊合作，首次發現并報道了一種由腸道菌群衍生代謝物苯乙酸（PAA）驅動的新型蛋白質翻譯后修飾賴氨酸苯乙酰化（Kpaa），并系統闡明了該新型修飾在破壞線粒體功能及驅動代謝功能障礙相關脂肪性肝病（MASLD）病理演進過程中的核心機制。相關研究成果近日發表于《細胞代謝》。

腸道菌群在肥胖、糖尿病及代謝性肝病等代謝性疾病的發生發展中具有關鍵調控作用，其代謝產物常作為信號分子參與宿主生理穩態的調節。然而，微生物代謝物是否能夠通過調控宿主中新型且未知的翻譯后修飾（PTMs）來驅動疾病進程，目前尚不明確。此外，腸道菌群與宿主PTMs之間的關聯性仍有待深入挖掘和解析。

研究團隊經過系列實驗和分析發現，高脂飲食小鼠腸道菌群代謝紊亂，導致PAA水平顯著升高。哺乳動物體內存在一類由PAA為酰基供體的新型蛋白質翻譯后修飾Kpaa，腸道共生菌可通過調控宿主PAA豐度，影響肝臟Kpaa修飾水平。在酶學功能層面，宿主酰基輔酶A合成酶ACSF2可催化PAA生成苯乙酰輔酶A，并作為活性酰基供體介導Kpaa修飾。同時，該修飾可被去酰化酶SIRT3特異性識別并去除。

機制研究表明，線粒體關鍵分子伴侶HSP60第481位賴氨酸殘基（K481）的過度苯乙酰化，可損害線粒體穩態，加速MASLD的發生與進展。臨床隊列分析結果則進一步驗證，肥胖患者肝臟中MASLD的病理進程與Kpaa修飾水平呈顯著正相關，與SIRT3蛋白表達量呈負相關。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cmet.2026.05.016