促进人体肠道中有益细菌的存活

发布时间：2023-03-18 17:10:24 栏目：生活

导读 栖息在肠道中的微生物对人类健康至关重要，了解促进肠道中有益细菌物种(称为好细菌)生长的因素可能有助于促进肠道和整体人类健康的医疗干预

栖息在肠道中的微生物对人类健康至关重要，了解促进肠道中有益细菌物种(称为“好”细菌)生长的因素可能有助于促进肠道和整体人类健康的医疗干预。在一项新的研究中，耶鲁大学的研究人员发现了这些细菌在肠道中定植的新机制。



具体来说，耶鲁大学的研究小组发现，在人类肠道中发现的最丰富的有益物种之一在经历碳限制时显示出定植潜力的增加 - 这一发现可以产生新的临床干预措施来支持健康的肠道。研究结果于16月<>日发表在《科学》杂志上。

耶鲁大学的研究小组位于遗传学家爱德华多·格罗斯曼(Eduardo Groisman)的实验室，他是Waldemar Von Zedtwitz微生物发病机制教授，发现有益的肠道细菌Bacteroides thetaiotaomicron通过隔离一部分分子在无膜隔室内进行基本转录因子来应对碳的饥饿 - 所有细胞的主要组成部分。

研究小组确定，转录因子的隔离增加了其活性，从而改变了数百个细菌基因的表达，其中包括几个促进肠道定植和控制细菌中枢代谢途径的基因。这些发现表明，“好”细菌将分子隔离到无膜区室中作为在哺乳动物肠道定植的重要策略。

Thetaiotaomicron拟杆菌和居住在哺乳动物肠道中的其他细菌可以获得宿主动物摄入的营养物质。然而，也有很长一段时间宿主生物不吃东西。研究人员发现，包括碳在内的营养物质的剥夺会导致有益肠道细菌中定植因子的产生。

“出现的一件事是，当一个生物体缺乏碳时，这是有助于产生有利于肠道生存的特性的信号，”Groisman实验室的博士后研究员Aimilia Krypotou说。

实验室先前研究的观察结果汇合导致了突破。第一次是当格罗斯曼注意到肠道微生物的转录因子的大小远大于来自其他细菌物种的其他经过充分研究的同源蛋白质的大小时。研究小组随后发现，如果没有同源蛋白质中没有的额外区域，细菌就无法在小鼠的肠道中存活。

Krypotou随后假设额外的区域可能赋予细菌在肠道中存活所需的转录因子新的生物物理特性，并成功地进行了一系列实验来验证该假设。

对这些无膜隔室的认识实际上可以追溯到一百年前，格罗斯曼说。他说，Krypotou的关键见解是根据额外的区域推断细菌转录因子(称为Rho)的新特性。转录因子的隔离是通过称为液-液相分离的过程进行的，液相分离是一种普遍存在于包括人类细胞在内的各种细胞中的现象。

“这种现象是已知的，但通常与真核生物的压力有关，如植物，动物和真菌，”格罗斯曼说。“最近人们意识到它也可能发生在细菌身上，在我们的案例中，我们确定它发生在共生肠道细菌中，这些细菌需要它在肠道中生存。可以想象，如果操纵容易产生这种效果的生物体，也许可以改善对人类有益的生物体。

Krypotou说，这些发现可能有助于刺激肠道健康的新型益生菌疗法的开发。

“大多数研究只关注细菌的丰度，”她说。“如果我们不了解分子水平上发生了什么，我们就不知道它是否会有所帮助。