近日，西北农林科技大学袁业现教授课题组在《Cell Metabolism》期刊发表题为“Microbial-derived 3-phenylpropionic acid orchestrates immune–progenitor cell crosstalk to promote beige adipogenesis and energy expenditure”的研究论文。动科学院在读博士生李德富、青年教授夏博、伊利诺伊大学芝加哥分校Ruoci Hu为共同第一作者。西北农林科技大学袁业现教授、吴江维教授和美国伊利诺伊大学芝加哥分校Yuwei Jiang教授为共同通讯作者。
该研究鉴定出一种在冷暴露条件下显著富集的肠道微生物代谢物—3-苯基丙酸（3-PPA），其主要由肠道普雷沃氏菌产生。为了验证3-PPA在猪冷适应中的关键作用，研究比较了耐寒藏猪与寒冷敏感巴马猪在冷暴露前后的3-PPA代谢变化。结果显示，冷暴露前藏猪血清和结肠组织中的3-PPA水平显著高于巴马猪，随着冷暴露时间增加（3d），藏猪和巴马猪结肠与血清中3-PPA水平显著升高，且藏猪3-PPA水平仍显著高于巴马猪。此外，3-PPA处理猪原代脂肪细胞发现，其能够上调产热相关基因（UCP3, CIDEA, DIO2）的转录和产热关键蛋白UCP3的表达，表明3-PPA具有调控猪脂肪代谢作用。
3-PPA通过作用于米色脂肪组织内M2样巨噬细胞膜上的游离脂肪酸受体1（FFAR1），刺激其分泌C-X-C基序趋化因子13（CXCL13）。CXCL13进而招募T滤泡辅助细胞（Tfh），并通过Tfh细胞表面的C-X-C趋化因子受体5（CXCR5）信号，促进白细胞介素-4（IL-4）的分泌，最终调控米色脂肪细胞的生成。通过谱系追踪分析，进一步证实3-PPA诱导产生的米色脂肪细胞主要来源于平滑肌肌动蛋白阳性（SMA+）的脂肪祖细胞。
