微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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Nature:肠道菌群分泌药物分子可调节肠道与免疫系统健康

来源:本站原创 2017-11-23 21:54

2017年11月24日/生物谷BIOON/---最近,来自斯坦福大学的研究者们发现肠道中存在的生孢梭菌能够改变血液中一种分子的浓度,进而影响患者的健康水平。

众所周知,我们的身体中存在着数以千亿计的细菌,其中生孢梭菌具有降解色氨酸的功能。而其代谢产物则能够进入血液调节机体的免疫系统以及肠道的稳态。研究者们利用小鼠模型证实了肠道细菌是如何通过生物合成的途径影响机体的生理变化。


(图片来源: CC0 Public Domain)

根据最近发表在《Nature》杂志上的一篇文章,作者通过阻断生孢梭菌降解色氨酸的功能,发现小鼠血液中一种特定的分子的水平受到了影响。进一步,作者发现小鼠的免疫系统以及肠道的稳态发生了显著变化。

过去15年来,研究者们已经发现了人们的肠道微生物种群能够影响其患病的风险,包括糖尿病、心脏病、过敏反应以及抑郁等等。而其中重要的原因在于这些微生物能够产生大量生物活性分子在机体各个部位循环。然而,对其中的每一个分子进行精确的分析则十分困难。

此前研究发现一些细菌,包括产胞梭菌在内,能够降解色氨酸,进而产生吲哚丙酸(IPA),而IPA能够调节肠道壁的完整性,阻止其它分子的渗入。

在这项最新的研究中,作者发现产包梭菌能够降解色氨酸产生IPA。他们总共鉴定出了12种出现在这一过程中的分子,其中9中在血液中有积累,而其中仅仅有三种是由细菌分泌的。进一步,作者发现了产包梭菌进行色氨酸代谢活动的必须基因,fldC。

之后,作者给无菌小鼠接种野生型或IPA缺陷突变体的产胞梭菌。结果显示,野生型细菌定植能够导致小鼠血液中IPA的浓度上升到80uM,而突变体细菌定植则检测不到任何细菌。最后,作者发现IPA浓度的下降会导致免疫细胞数量的上升,包括中性粒细胞、单核细胞、记忆T细胞等等。此外作者发现突变体细菌定植会导致小鼠产生肠道炎症反应。

针对这一结果,作者认为可以通过靶向微生物的手段达到调节免疫系统以及治疗肠道紊乱疾病的目的。(生物谷 Bioon.com)

资讯出处:Druglike molecules produced by gut bacteria can affect gut, immune health

原始出处:A gut bacterial pathway metabolizes aromatic amino acids into nine circulating metabolites, Nature (2017). nature.com/articles/doi:10.1038/nature24661 

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