来自康奈尔大学等机构的研究人员在《Nature》杂志上发表的一项新研究表明,宿主机体和有益的肠道菌群之间存在一种微妙的对话,这种对话对于调节胆汁酸的产生至关重要。胆汁酸不仅帮助消化系统分解脂肪,还作为信号分子调节机体胆固醇水平、脂肪代谢等多种生理功能。这项研究揭示了肠道微生物群产生的代谢产物如何与宿主反应共同作用,以维持体内平衡,并提出了针对代谢障碍的新疗法靶点。
胆汁酸的双重角色
胆汁酸是由肝脏中的胆固醇生成的,然后被运输(http://www.maoyihang.com/sell/l_19/)到肠道,在那里它们帮助消化脂肪。肠道细菌能够将胆汁酸修饰成激活FXR受体的形式,从而减少胆汁酸的生产。然而,研究人员发现了一种新的机制,即肠道细胞可以产生一种特殊的酶,将胆汁酸转化为BA-MCY(胆汁酸-甲基半胱氨),这种形式的胆汁酸抑制FXR受体,反而促进了胆汁酸的产生和脂肪代谢。
机体与微生物的对话
David Artis教授指出,这项研究表明,肠道微生物和宿主机体之间存在着一种复杂的对话,这种对话对于调节胆汁酸的产生是至关重要的。当肠道菌群产生大量能强烈激活FXR的胆汁酸时,宿主通过制造BA-MCYs进行反击,确保胆汁酸系统的平衡。这一过程展示了宿主如何提供一种抵消微生物信号的方式,以防止胆固醇代谢减缓。
BA-MCYs的作用与影响
研究人员发现,增加膳食纤维的摄入可以提高BA-MCY的产生,而临床前模型显示,提高BA-MCY水平可以帮助减少肝脏中的脂肪积累。此外,研究团队还在人类血液样本中检测到了BA-MCY的存在,这表明类似的机制可能也在人体中起作用。这些发现为治疗代谢功能障碍提供了潜在的疗法靶点,包括脂肪肝、高胆固醇症和肥胖相关的疾病。
研究方法与未来方向
Won博士及其同事利用非靶向性代谢组学技术识别出了拥有或不拥有肠道微生物的小鼠所产生的所有分子,并通过比较区分出哪些分子是由肠道微生物产生,哪些是由宿主产生的。这种方法为研究肠道微生物在多种人类疾病中的作用提供了一个路线图,从感染到慢性炎症,再到肥胖和癌症等。研究人员计划进一步探索这些过程是如何被调节的,以及在不同疾病状态下微生物-肠道之间的串扰过程。
本文研究结果揭示了宿主机体中BA–MCY的结合如何平衡宿主依赖性和微生物依赖性的代谢通路,从而调节FXR依赖性的生理机制。这项研究加深了我们对肠道微生物与宿主相互作用的理解,并为开发基于代谢途径的新型治疗方法提供了科学依据。随着更多研究的开展,我们有望更好地理解并利用这种复杂的关系来改善人类健康。