近日，朱伟云教授团队在期刊《iMetaOmics》在线发表了题为“Integrated omics revealed the altered colonic microenvironment after inhibition of peripheral serotonin synthesis by LP533401”的文章。

肠道来源的5-羟色胺（5-HT），又称血清素，在调节胃肠道功能方面起着至关重要的作用。然而，肠道来源的5-HT合成抑制对早期肠道微生物群和肠道微环境的影响仍不清楚。在本研究中，新生大鼠在出生后的前十天内口服LP533401（一种针对外周5-HT合成的抑制剂）。到第11天，肠道来源的5-HT抑制导致结肠形态改变，其特征是隐窝深度增加和肌间厚度减少。为了研究这些改变背后的机制，对结肠样本采用了宏基因组学、粘膜转录组和非靶向代谢组学的组合。宏基因组分析显示微生物双组分系统（ko02020）和酪氨酸代谢（ko00350）上调，对分类群丰度的影响最小。转录组分析表明，富含病原体感染反应信号（例如Salmonella和Yersinia感染）和影响干细胞增殖的Wnt信号通路的基因的判别表达。与隐窝深度增加一致，与细胞增殖相关的标记基因被过度激活。代谢组学分析表明LP组抗坏血酸水平较低，琥珀酸水平较高，这与5-HT浓度和隐窝深度增加相关。此外，改变的代谢途径（例如核苷酸代谢、信号转导、辅因子和维生素代谢）表明对结肠功能有影响。总之，早期抑制肠道来源的5-HT可能会对结肠微环境产生不利影响，影响肠道形态、微生物功能、干细胞增殖和粘膜代谢。

本研究使用微生物宏基因组、肠道组织转录组和代谢组数据，系统评估了外周血清素在出生早期对结肠微环境的作用，为研究早期外周血清素对肠道的调控作用提供了重要参考。

亮点

● LP533401显著抑制了新生大鼠肠道5-羟色胺（5-HT）的产生，通过增加隐窝深度和减少肠肌厚度来改变结肠形态；

● 早期抑制外周5-HT合成会改变结肠微生物功能，例如双组分系统和酪氨酸代谢，但不影响微生物组成；

● 干细胞过度增殖和Wnt信号通路的活化与5-HT水平相关。

中心硕士毕业生凌乙丹、刘子昱为第一作者，朱伟云教授、慕春龙副研究员为通讯作者，博士毕业生吴海琴、硕士毕业生韩水兵参与了本文工作。该研究得到了国家重点研发计划（2022YFD130040306）的资助。

原文链接DOI: https://doi.org/10.1002/imo2.34