Nature：在大肠中发现降解胰蛋白酶的肠道细菌

在一项新的研究中，来自日本理化学研究所的研究人员发现了一种能分解人类和小鼠的大肠中的一种关键消化酶的微生物。这一发现最终可能开发出新的益生菌，以便帮助那些在大肠里有太多这种酶的人恢复平衡。相关研究结果近期发表在Nature期刊上，论文标题为“Identification of trypsin-degrading commensals in the large intestine”。

一种称为胰蛋白酶（trypsin）的酶通过在小肠中切割蛋白来帮助我们消化食物。但是，在消化道下游的大肠中，高水平的胰蛋白酶会产生问题，可能导致炎症性肠病等并发症。

胰蛋白酶等消化酶与居住在人类肠道中的10万亿个左右的微生物之间的相互作用是非常复杂的。这些肠道细菌在任何个体中都属于500到1000个物种，而要解开单个物种在肠道中发挥的作用是非常困难的。

论文共同第一作者、日本理化学研究所综合医学中心的Youxian Li说，“在体外分离和培养肠道微生物通常是具有挑战性的，特别是由于它们中的大多数对氧气敏感。要在一种微生物和我们身体的变化之间建立一种因果关系甚至更加困难。”

如今，在论文共同通讯作者、日本理化学研究所综合医学中心的Kenya Honda领导的一个研究团队功地确定了一种称为Paraprevotella clara（P. clara）的物种在大肠中降解胰蛋白酶，因此可能在控制肠道这一区域中的胰蛋白酶水平方面发挥重要作用。

大肠中微生物群介导的胰蛋白酶调节。图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05181-3。

2009年，日本益生菌公司Yakult的研究人员首次从人类粪便中分离出这种杆状细菌，但没有任何迹象表明它在分解胰蛋白酶方面的作用。Li指出，“没有任何迹象表明这个物种是特别的。”

这些作者更进一步，发现P. clara降解胰蛋白酶的能力为小鼠提供了额外的保护，防止小鼠肠道感染2型肝炎病毒（mouse hepatitis virus type 2, MHV-2），即一种需要胰蛋白酶才能进入宿主细胞的冠状病毒。

Li解释说，“我们发现，当这种病毒通过胃肠道途径提供时，大肠中胰蛋白酶水平较低的小鼠受到了保护---更多的小鼠存活下来，而且它们的病毒颗粒在其他器官中的传播较少。因此，这表明当涉及到依赖胰蛋白酶的病毒的肠道感染时，在大肠中拥有胰蛋白酶分解的物种可能具有保护作用。”

这开辟了新的研究途径。Li说，“我们如今有了一种工具，我们可以用于不同种类的肠道疾病模型，以便观察胰蛋白酶是否在多种疾病中起作用。” （生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Youxian Li et al. Identification of trypsin-degrading commensals in the large intestine. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05181-3.