博士毕业于北京大学，中国农大副教授以通讯作者身份发表Nature Communications

近日，中国农业大学植物保护学院周欣、罗诗琦研究团队在《Nature Communications》期刊上发表题为“Gut microbiota-derived butyrate primes systemic immunity in honey bees by mediating lipid metabolic reprogramming”的研究成果。中国农业大学植物保护学院罗诗琦副教授为论文通讯作者，博士研究生刘佳铭为第一作者，周欣教授为论文做出了重要贡献。

研究团队发现，定植活菌的蜜蜂在遭遇病原菌感染时，其存活率显著高于无菌蜜蜂或仅接种灭活细菌的个体，表明真正发挥免疫保护作用的并非细菌的结构成分，而是其在体内持续产生的代谢物。进一步研究锁定了一种关键分子——丁酸，这是一种由肠道菌产生的短链脂肪酸。实验表明，仅通过向无菌蜜蜂补充丁酸，即可在很大程度上恢复其对病原菌的抵抗能力。

研究进一步揭示，丁酸并不直接作用于病原菌，而是通过“重编程”宿主自身代谢系统来增强免疫能力。丁酸首先作用于蜜蜂脂肪体，系统性重塑脂质代谢通路，一方面促进甘油酸酯化生成甘油二酯，另一方面促进甘油三酯脂解释放甘油二酯。甘油二酯作为花生四烯酸代谢通路的关键前体，为合成关键免疫信号分子——前列腺素E2（PGE2）提供底物支持。

PGE2是重要的免疫激活信号分子。一方面，它会刺激蜜蜂大量合成抗菌肽，发挥类似天然抗生素的作用；另一方面，它会动员免疫细胞在循环系统关键部位迅速集结，形成高效的“病原清除前线”。实验显示，直接给无菌蜜蜂补充PGE2，可在很大程度上“模拟”肠道菌群带来的保护效果；如果人为阻断前列腺素的合成，即使蜜蜂拥有完整肠道菌群，其抵抗力也会显著下降。这说明PGE2是这条“肠道菌—代谢—免疫”调控链条中的核心枢纽。

结合GPCR拮抗剂/激动剂实验与CUT&Tag测序技术，研究发现丁酸通过两条分子通路发挥作用：第一，激活GPR41受体，启动细胞内的信号传导；第二，抑制组蛋白去乙酰化酶活性，影响染色质结构，改变相关基因的“开关状态”，从而在表观遗传层面重塑脂质代谢相关基因的表达模式。

该研究首次在蜜蜂中系统构建了“肠道菌代谢物—宿主脂质代谢重编程—前列腺素信号—系统免疫激活”的完整调控轴，回答了肠道微生物如何远程调控全身免疫这一关键科学问题。