Cell：腸道細(xì)菌研究的下一個(gè)前沿領(lǐng)域:挖掘腸道細(xì)菌產(chǎn)生的分子

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2019-04-24 16:15:00【大中小】

人類的腸道擁有數(shù)萬億個(gè)看不見的微生物，它們被稱為腸道菌群，共同產(chǎn)生數(shù)以千計(jì)的獨(dú)特小分子。絕大多數(shù)這些分子的來源和生物學(xué)功能都是未知的。在一項(xiàng)新的研究中，來自美國耶魯大學(xué)的研究人員利用一種新技術(shù)發(fā)現(xiàn)了源自腸道菌群的影響人體生理學(xué)特征的化學(xué)物，從而揭示出一種可能對(duì)人體健康產(chǎn)生廣泛影響的復(fù)雜相互作用網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)研究結(jié)果于2019年4月18日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“A Forward Chemical Genetic Screen Reveals Gut Microbiota Metabolites That Modulate Host Physiology”。論文通訊作者為耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Noah Palm。

圖片來自Cell (2019). DOI: 10.1016/j.cell.2019.03.036。

Palm及其團(tuán)隊(duì)使用了一種稱為PRESTO-Tango的化學(xué)篩選技術(shù)，它可一次同時(shí)測試數(shù)千種人類受體。通過這種方法，他們鑒定出釋放激活一組特定受體的小分子的人體腸道細(xì)菌。鑒于這些受體調(diào)節(jié)一系列生理功能，他們推斷這些產(chǎn)生小分子的腸道細(xì)菌也會(huì)影響人類生物學(xué)的各個(gè)方面。

Palm團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)并篩選了100多種不同的腸道細(xì)菌，用于產(chǎn)生激活宿主受體的分子，并揭示了腸道細(xì)菌與它們的人類宿主之間的多種化學(xué)相互作用。他們的發(fā)現(xiàn)揭示了以下內(nèi)容：

（1）藥物反應(yīng)：許多腸道細(xì)菌產(chǎn)生激活多巴胺受體的小分子。由獨(dú)特的腸道細(xì)菌產(chǎn)生的一種分子可以到達(dá)大腦，并潛在地影響不同個(gè)體對(duì)抗抑郁藥的反應(yīng)。

（2）治療靶標(biāo)：來自炎癥性腸病患者的腸道細(xì)菌產(chǎn)生炎性化合物組胺。通過在接種這些腸道細(xì)菌的小鼠體內(nèi)阻斷組胺受體，這些研究人員逆轉(zhuǎn)了這種疾病的癥狀，并提出了一種潛在的治療策略。

（3）飲食-細(xì)菌-宿主和細(xì)菌-細(xì)菌-宿主相互作用：多個(gè)“孤兒”受體---沒有之前已知的小分子激活劑的受體---被腸道細(xì)菌產(chǎn)生或來自飲食的化合物激活。這些研究人員說，這表明進(jìn)一步的篩選可以鑒定出細(xì)菌、我們的飲食和人類健康之間發(fā)生的之前未被發(fā)現(xiàn)的相互作用。

這些研究人員指出，這些研究結(jié)果表明，基于活性的小分子篩選方法有可能闡明腸道細(xì)菌產(chǎn)生的分子的多種生理作用。

Palm說，“了解腸道菌落對(duì)人類健康和疾病的最終影響將需要深入了解細(xì)菌、宿主和飲食之間發(fā)生的復(fù)雜化學(xué)交流和交換。”