原來腸道也必須吃東西！腸道微生物到底影響了哪些基因

　　胃腸道微生物在宿主的生理、代謝和營養中起著重要作用。腸道微生物群落的改變與許多腸道疾病有關，包括癌癥、肥胖和各種腸道疾病。杜克大學(Duke University)的研究人員報告說，他們在小鼠身上進行的新研究表明，微生物能夠影響腸道中的哪些基因正在發揮作用。

　　該研究結果發表在《細胞與分子胃腸病學與肝病》雜志上。

　　研究人員寫道:“腸道不斷解讀和適應膳食和微生物刺激的復雜組合。然而，腸道上皮整合這些一致信息來源的轉錄策略仍未得到解決。我們最近發現，微生物的定植抑制了HNF4核受體轉錄因子的上皮活性，但它們的整合調節尚不清楚。”

　　杜克大學分子基因組學和微生物學教授、杜克大學微生物學中心主任約翰·羅爾斯博士說:“腸道是動物和它生活的世界之間的一個迷人的接口，它從飲食和它所攜帶的微生物中接收信息。”

　　研究人員首先比較了沒有腸道菌群的小鼠和腸道菌群正常的鼠。研究人員集中研究了RNA轉錄和小腸中開啟或關閉復制過程的蛋白質之間的相互作用，小腸是脂肪和其他營養物質吸收最多的地方。

　　無菌小鼠和正常小鼠在高脂肪飲食中都能代謝脂肪酸，而研究人員觀察到無菌小鼠在處理高脂肪飲食時使用了一組非常不同的基因。

　　羅爾斯說:“我們驚奇地發現，腸道上皮細胞對膳食脂肪作出反應的基因劇本是不同的，這取決于是否存在微生物。”

　　“這是我們實驗室和其他實驗室多項研究中相對一致的發現，微生物實際上促進了脂質吸收，”羅爾斯實驗室的高級研究助理、該論文的第一作者科林·利克瓦爾博士解釋說。“在某種程度上，這也會影響體重增加等系統過程。”

　　無菌小鼠發現參與脂肪酸氧化的基因活性增加，即燃燒脂肪酸，為腸道細胞提供燃料。

　　羅爾斯解釋說:“通常我們認為腸道只是在工作，通過上皮細胞吸收營養物質，與身體其他部分分享，但腸道也必須吃東西。所以我們認為無菌動物的腸道比有微生物時消耗了更多的脂肪。”

　　利克瓦爾說:“最近有很多論文表明，有很大的能力改變腸道的較大結構，以及單個基因程序。腸道有顯著的可塑性。我們在很大程度上不理解它，但這篇論文闡明了其中的一些內容。”

　　研究人員將注意力集中在一種名為HNF4-Alpha的轉錄因子上，這種轉錄因子被認為可以調節脂質代謝和對微生物做出反應的基因。

　　研究人員發現，HNF4-Alpha在同時整合腸道內的多種信號方面很重要。

　　羅爾斯總結道:“無菌動物似乎在各個方面都不尋常，這告訴我們微生物群對我們所認為的‘正常’動物生物學的巨大影響。”

　　研究人員指出:“這確定了腸道適應多種信號的潛在轉錄機制，以及微生物群如何調節腸道脂質吸收、上皮細胞更新和系統能量平衡。”

　　參考文獻:Transcriptional integration of distinct microbial and nutritional signals by the small intestinal epithelium