《自然》:超出想象!科学家发现机体内几乎所有器官都受肠菌影响,70%肠道化学物质和20%大脑化

原标题:《自然》:超出想象!科学家发现机体内几乎所有器官都受肠菌影响,70%肠道化学物质和20%大脑化学物质成分取决于肠菌丨科学大发现

肠菌牛,牛于啥都管。

这个啥都,就是字面意义上的啥都,从肠道疾病到吃吃喝喝,再到你能不能当上运动健将,都和肠菌脱不开关系。

小小微生物,为何能有这么大能量?科学家:我也想知道。奈何人类微生物组实在太庞杂,种类数以万计,所以至今研究都称不上非常透彻。

近期《自然》杂志刊登了一篇新研究,带来了对肠菌的新认知。研究者发现, 肠菌对小鼠的影响竟然遍及全身 ,尤其是 肠道中竟然有高达70%的化学成分是由肠菌决定的,即使是子宫或大脑这样距离肠道较远的器官,也有20%的化合物由肠菌决定

此外,研究者还找到了一种新的受肠菌调控的胆汁酸修饰模式,并在人类体内也发现了同样的现象。这种新的胆汁酸可能与一些疾病有关。[1]

图源 | pixabay

我们知道,肠菌对机体的影响,很大程度是通过代谢产物来产生的。为了更直观地阐明微生物组对整个机体的作用,研究者们通过质谱方法比较了无菌小鼠和无特定病原体的正常小鼠的代谢组学数据,并且利用16S rRNA同时分析了微生物种群。

研究者总共 从4只无菌小鼠、4只正常小鼠的29个器官、96个部位获取了768份样本,然后把测得的数据以可视化的方式标注在三维的小鼠模型中,这样就有了一份小鼠的“分子图谱”。

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可视化的小鼠分子图谱

研究者一共鉴定到7913种不同的物质。 肠道是食物进行发酵的主要场所,所以这里的代谢受到肠菌的影响最为显著,竟然有70%的分子是由肠菌所决定的

同时,在其他的器官中也可以发现,无菌小鼠和正常小鼠具有独特的化学特征,包括大脑这样看似与肠道八竿子打不到的地方,也有20%受肠菌操控。

无菌小鼠和正常小鼠分子图谱的对比

尤其值得注意的是,研究者发现了一组特别的化合物——胆汁酸。我们知道,胆汁酸由肝脏产生,它可以帮助脂质代谢,也会通过信号传导产生全身的效应。一般情况下, 肝酶可以通过添加氨基酸,比如甘氨酸和牛磺酸来修饰胆汁酸

而这次,研究者们发现了几种全新结构的胆汁酸, 它们的修饰氨基酸是闻所未闻的 苯丙氨酸、酪氨酸和亮氨酸。这正是肠菌在暗中行动。

要知道,胆汁酸发现已经超过170年,在PubMed上搜索相关论文超过42000篇, 胆汁酸的微生物修饰机制公认只有四种:胆固醇骨架的脱羟基化、脱水、差向异构以及甘氨酸/牛磺酸的解构。

这是全新的发现。

发现了全新的修饰胆汁酸

这种现象同样存在于人类中。研究者搜索了1004个公开的质谱分析数据库,发现 人类样本中有25.3%同样存在这些新的胆汁酸,而且在婴儿和炎症性肠病以及囊性纤维化患者中,它们的含量更高

那么这些新的胆汁酸会对健康产生什么样的影响呢?

胆汁酸的作用主要通过法尼醇X受体,涉及胆汁酸相关基因的调控、肝脏脂质的调节和肠道体液调节。以法尼醇X受体为主要目标,研究者进行了下一步实验。

目前已知的法尼醇X受体的最强的激动剂是鹅去氧胆酸,但实验结果发现, 苯丙酸修饰的胆汁酸激活能力还要强上一倍。从小鼠和人类细胞培养结果来看, 新的胆汁酸能够更强地激活法尼醇X受体,影响相关基因表达,减少肝脏合成胆汁酸

不过目前我们还没有办法确定,这种新的肠菌修饰胆汁酸到底是好是坏,而我们是不是能够对相关过程进行干预以获得更大的健康还要等待未来给出答案。

编辑神叨叨

[2]http://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-02/uoc--hrm022420.php

本文作者 | 代丝雨返回搜狐,查看更多

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2020-03-26 03:24