來自康奈爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員在《Nature》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究表明,宿主機(jī)體和有益的腸道菌群之間存在一種微妙的對話,這種對話對于調(diào)節(jié)膽汁酸的產(chǎn)生至關(guān)重要。膽汁酸不僅幫助消化系統(tǒng)分解脂肪,還作為信號分子調(diào)節(jié)機(jī)體膽固醇水平、脂肪代謝等多種生理功能。這項(xiàng)研究揭示了腸道微生物群產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物如何與宿主反應(yīng)共同作用,以維持體內(nèi)平衡,并提出了針對代謝障礙的新療法靶點(diǎn)。
膽汁酸的雙重角色
膽汁酸是由肝臟中的膽固醇生成的,然后被運(yùn)輸(http://www.weberwork.com/sell/l_19/)到腸道,在那里它們幫助消化脂肪。腸道細(xì)菌能夠?qū)⒛懼嵝揎棾杉せ頕XR受體的形式,從而減少膽汁酸的生產(chǎn)。然而,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的機(jī)制,即腸道細(xì)胞可以產(chǎn)生一種特殊的酶,將膽汁酸轉(zhuǎn)化為BA-MCY(膽汁酸-甲基半胱氨),這種形式的膽汁酸抑制FXR受體,反而促進(jìn)了膽汁酸的產(chǎn)生和脂肪代謝。
機(jī)體與微生物的對話
David Artis教授指出,這項(xiàng)研究表明,腸道微生物和宿主機(jī)體之間存在著一種復(fù)雜的對話,這種對話對于調(diào)節(jié)膽汁酸的產(chǎn)生是至關(guān)重要的。當(dāng)腸道菌群產(chǎn)生大量能強(qiáng)烈激活FXR的膽汁酸時(shí),宿主通過制造BA-MCYs進(jìn)行反擊,確保膽汁酸系統(tǒng)的平衡。這一過程展示了宿主如何提供一種抵消微生物信號的方式,以防止膽固醇代謝減緩。
BA-MCYs的作用與影響
研究人員發(fā)現(xiàn),增加膳食纖維的攝入可以提高BA-MCY的產(chǎn)生,而臨床前模型顯示,提高BA-MCY水平可以幫助減少肝臟中的脂肪積累。此外,研究團(tuán)隊(duì)還在人類血液樣本中檢測到了BA-MCY的存在,這表明類似的機(jī)制可能也在人體中起作用。這些發(fā)現(xiàn)為治療代謝功能障礙提供了潛在的療法靶點(diǎn),包括脂肪肝、高膽固醇癥和肥胖相關(guān)的疾病。
研究方法與未來方向
Won博士及其同事利用非靶向性代謝組學(xué)技術(shù)識別出了擁有或不擁有腸道微生物的小鼠所產(chǎn)生的所有分子,并通過比較區(qū)分出哪些分子是由腸道微生物產(chǎn)生,哪些是由宿主產(chǎn)生的。這種方法為研究腸道微生物在多種人類疾病中的作用提供了一個(gè)路線圖,從感染到慢性炎癥,再到肥胖和癌癥等。研究人員計(jì)劃進(jìn)一步探索這些過程是如何被調(diào)節(jié)的,以及在不同疾病狀態(tài)下微生物-腸道之間的串?dāng)_過程。
本文研究結(jié)果揭示了宿主機(jī)體中BA–MCY的結(jié)合如何平衡宿主依賴性和微生物依賴性的代謝通路,從而調(diào)節(jié)FXR依賴性的生理機(jī)制。這項(xiàng)研究加深了我們對腸道微生物與宿主相互作用的理解,并為開發(fā)基于代謝途徑的新型治療方法提供了科學(xué)依據(jù)。隨著更多研究的開展,我們有望更好地理解并利用這種復(fù)雜的關(guān)系來改善人類健康。