华中农业大学张启发院士在Nature子刊（IF=22）上发表研究论文

近日，华中农业大学治未病团队与华中科技大学基础医学院鲁友明教授团队合作在Nature Aging期刊上发表题为“Allosteric activation of a cell-type-specific GPR120 inhibits amyloid pathology of Alzheimer’s disease”的研究成果。华中科技大学基础医学院鲁友明教授与华中农业大学张启发院士为共同通讯作者，华中科技大学基础医学院何奥迪讲师、王玥副教授、博士研究生申宇航和华中农业大学生物医学与健康学院、生命科学技术学院董志强教授为共同第一作者。

该研究发现，黑米饮食能够显著改善AD模型小鼠（APP/PS1和5×FAD小鼠）的学习记忆能力。通过对黑米成分的精细分析，其中富集的两种不饱和脂肪酸：α-亚麻酸（ALA，一种ω-3脂肪酸）和11,14-二十碳二烯酸（EDA，一种ω-6脂肪酸），为发挥作用的主要活性成分。值得注意的是，单独使用ALA或EDA效果有限，而将二者以黑米中天然存在的10：1比例联合应用时，则表现出显著的协同作用，不仅有效清除大脑中的Aβ斑块，也明显改善了小鼠的认知功能。

进一步地，研究团队结合结构生物学与药理学方法，首次揭示了ALA和EDA协同“变构激活”的精确机制：ALA如同“主钥匙”，直接插入GPR120的活性口袋，深度约12Å；而EDA则作为“变构助推器”，结合于GPR120的别构位点，通过改变受体构象，使TM6螺旋向外移动。这一变构调节使ALA与GPR120的结合亲和力提升超过5倍，并促使受体胞内区构象开放，高效招募下游Gαi1蛋白，最终激活GPR120-Gαi1-mTORC1信号通路。

此外，研究团队还发现，GPR120不仅在大脑神经元表达，在AD小鼠中，更是高度富集在Aβ斑块相关的巨噬细胞和活化小胶质细胞（PAMAs）中。通过构建细胞类型特异性基因敲除小鼠，发现敲除PAMAs中的GPR120受体，ALA和EDA的治疗效果会被阻断，说明ALA和EDA通过特异性激活PAMAs中的GPR120-Gαi1-mTORC1通路，增强该类细胞向Aβ斑块的趋化与聚集，并提升其吞噬清除Aβ的能力，从而恢复突触功能、逆转认知损伤。

该研究不仅从天然食物黑米中鉴定出具有明确抗阿尔茨海默病活性的脂肪酸组合，还系统阐释了其通过“变构激活”GPR120发挥细胞类型特异性治疗作用的机制，为开发精准靶向的阿尔茨海默病干预策略提供了全新思路与扎实的理论基础，是农业科学与基础医学深度交叉融合的成果。合作双方优势互补，共同将目光投向日常饮食——全谷物黑米，并从中探寻对抗阿尔茨海默病的奥秘。

源自黑米的天然不饱和脂肪酸防治阿尔茨海默病的作用机制图

https://www.nature.com/articles/s43587-025-01028-4