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    微生物基因发现可能意味着更健康的肠道

    作为人体的所有者,您随处携带着数以万亿计的微生物。这些微观生物不只是顺风车。他们中的许多人进行必不可少的化学反应,这些反应调节着从消化到免疫系统再到情绪的一切。

    一组重要的反应涉及通过胆汁酸吸收脂肪。我们的肝脏会产生这些酸,以帮助它们通过小肠时消化脂肪和脂溶性维生素。在小肠末端附近,微生物会将酸转化为新形式,这可能是有益的,也可能是有害的。

    伊利诺伊大学的一项新研究确定了涉及这些转化的一组微生物基因中的最后一个。

    贾森说:“定位这些细菌基因将使机理研究确定胆汁酸转化对宿主健康的影响。如果我们发现这是有益的反应,则可以制定治疗策略来鼓励这些胆汁酸在胃肠道中的产生。” Iid大学动物科学系副教授Ridlon,《肠道微生物》杂志的新文章的通讯作者。

    微生物产生的酶会颠倒胆汁酸分子上三个羟基的方向。将它们翻转成不同的构型会将酸分子重新排列成可能有害或有益的形式。Ridlon和其他科学家已经确定了其中两种酶的基因,但其中一种仍不为人所知。

    为了找到缺失的基因,Ridlon和他的合作者回首了过去。先前的研究将特定羟基的翻转(一个附着在酸性分子上称为碳12的位置)与一种称为副产梭状芽胞杆菌的微生物联系起来。

    “我们从几十年前发表的文献中知道这种功能的报道物种。我们在培养物中收集到的副产梭状芽胞杆菌菌株中证实了这一功能。已知该功能是由某些称为还原酶的酶催化的。”雷德隆说。

    他补充说:“利用副产梭状芽胞杆菌的基因组序列,我们鉴定了所有候选还原酶,将这些基因工程改造到大肠杆菌中,并确定了哪种还原酶能够翻转胆汁酸上的极性基团。”

    然后,研究小组在人类微生物组中搜索相似的序列。

    “我们能够在众多未知的细菌物种中鉴定出具有胆汁酸代谢功能的基因。这对于人类微生物组研究人员是有帮助的,因为该领域正在努力将功能与疾病联系起来。现在我们知道了精确的DNA编码可翻转胆汁酸碳12的酶的序列。” Ridlon说。

    研究人员尚未弄清楚在碳12上翻转羟基是好是坏。在“良好”类别中,翻盖可能对有害的胆汁酸(例如脱氧胆酸(DCA)和石胆酸(LCA))进行解毒,这是已知会破坏DNA并引起结肠癌,肝癌和食道癌的化学物质。但是Ridlon指出,“好与坏”框架过分简化了现实。

    “虽然我们倾向于将DCA和LCA视为'坏的',但上下文非常重要。例如,艰难梭菌(C. diff)感染似乎与DCA和LCA的低水平相关,因此这些胆汁酸似乎与预防由于不必要的定居者而造成的?;?。由于西方生活方式而导致的长期高水平DCA和LCA是“不好的”,因此,这是一种平衡的举动,”他说。“这项研究的主要目标是试图建立和维持胆汁酸的'戈尔德洛克区' -不会太多或太少。”

    Ridlon表示,尽管还有很多东西要学习,但鉴定和表征负责胆汁酸转化的这些新微生物基因是肠道健康迈出的重要一步。

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