Science：意外！控制食欲的肠道激素PYY也在调节真菌微生物组中起着重要作用

肽 YY（peptide YY, PYY）是一种由肠道内分泌细胞产生的激素，已知它能控制食欲。在一项新的研究中，来自美国芝加哥大学的研究人员发现PYY在维持哺乳动物消化系统中的真菌平衡方面也发挥着重要作用。他们指出小肠中称为潘氏细胞（Paneth cell）的特化免疫细胞会表达一种PYY，这种PYY能阻止真菌白色念珠菌（Candida albicans）转化为毒性更强的形式。相关研究结果发表在2023年8月4日的Science期刊上，论文标题为“Peptide YY: A Paneth cell antimicrobial peptide that maintains Candida gut commensalism”。

人们已经知道，PYY 是由肠道内分泌细胞分泌的一种指示饱腹感或动物吃饱的激素。这项新的研究表明PYY还具有抗菌肽（antimicrobial peptide, AMP）的功能，可以有选择性地让白色念珠菌的共生酵母形式蓬勃发展，同时抑制它的更危险的形式。

论文通讯作者、芝加哥大学医学教授Eugene B. Chang 博士说，“我们对我们的微生物组中这些真菌的调控机制知之甚少。我们知道它们存在，但不知道是什么让它们保持对我们健康有益的状态。我们如今认为，我们发现的这种肽实际上对维持真菌在肠道中的共生状态非常重要。”

调节“真菌微生物组（mycobiome，也译为真菌菌群）”

Chang和他的团队并没有着手探索肠道微生物组的真菌方面（他称之为真菌微生物组）。Chang实验室前博士后学者Joseph Pierre博士在研究小鼠体内产生PYY的肠内分泌细胞时注意到，PYY也存在于潘氏细胞中。这些细胞是哺乳动物肠道中重要的免疫系统卫士，能分泌多种抗菌化合物，防止危险细菌滋生。

起初这并不合理，因为在此之前，PYY 只被认为是一种食欲激素。当他们针对多种细菌进行测试时，PYY也不能很好地杀死它们。

但是，当他们在计算机上搜索具有类似结构的其他肽类时，他们发现了一种与PYY类似的肽类，叫做magainin 2，这种肽类存在于非洲爪蛙的皮肤上。这种肽能保护非洲爪蛙免受细菌和真菌的感染，因此Chang及其研究团队想到也测试一下PYY的抗真菌特性。结果发现，它不仅是一种有效的抗真菌剂，而且还是一种非常特殊的抗真菌剂。

潘氏细胞中的PYY免疫定位。图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.abq3178。

白色念珠菌是一种酵母菌，通常在口腔、皮肤和肠道中少量生长。这种酵母菌的基本形态是共生的，或者说在体内和平共处，但在适当的条件下，它会转化为所谓的菌丝，并分支形成生物膜（biofilm）。当菌丝生长过多时，它就会引起鹅口疮（口腔和咽喉感染）、阴道酵母菌感染或更严重的全身感染。Chang团队针对这两种形式的真菌形态进行了PYY测试，结果表明，PYY能有效阻止生长，杀死更危险的菌丝，而放过共生的白色念珠菌。

Chang说，“这是一个独特的例子，说明由潘氏细胞分泌的‘先天性’抗菌肽能专门杀死这种真菌的毒性形式，而对它的共生形式没有影响。”

充分利用PYY

虽然PYY可以作为一种对抗真菌感染的工具，但它的新发现的功能也可能在消化系统疾病中发挥作用。回肠是小肠的最后一部分，患有回肠克罗恩病的患者通常会出现潘氏细胞功能障碍。Chang说，这种功能障碍和PYY的缺乏有可能为真菌过度生长创造环境，诱发疾病。

完整的未经修饰的PYY有36个氨基酸，当潘氏细胞将它分泌到肠道中时，它是一种有效的抗真菌肽。但当肠道内分泌细胞产生PYY时，一种酶会剪掉它的两个氨基酸，将它转化为一种通过血液告诉大脑人体不饿的激素。就像从青蛙身上发现它的功能一样，Chang希望对这种肽的更多研究能带来更多惊喜。

他说，“这是大自然智慧和美丽的一个例子，它重新利用了一种分子，使其具有两种不同的功能。这真地很酷，因为这是一种充分利用已有事物的有效方法。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Joseph F. Pierre et al. Peptide YY: a Paneth cell antimicrobial peptide that maintains Candida gut commensalism. Science, 2023, doi:10.1126/science.abq3178.