■影响肠道如何使用其基因的微生物

杜克大学针对老鼠的一项新研究发现，帮助分解食物的微生物在工作机制上，实际上是在指导肠道如何更好地完成工作。

研究人员表示，微生物似乎能够影响肠道的部分基因的调用机制。简而言之，这种相互作用可能会导致肠道上皮细胞的重塑，使其与宿主饮食相匹配。

杜克大学分子基因组学和微生物学教授罗尔斯博士说：“肠道是动物和生活环境之间的另一个神秘的世界，肠道可以从宿主饮食和所存活的微生物中接收信息。”

为了探究微生物与肠道细胞之间传递的信息，杜克大学的研究人员比较了没有任何肠道微生物的老鼠和肠道微生物组正常的老鼠。研究人员重点聚焦于RNA 转录（DNA 被复制到RNA）以及在小肠中开启或关闭这种复制过程的蛋白质之间的相互作用，小肠是宿主主要吸收分解脂肪和其他营养物质的场所。

虽然无菌小鼠和正常小鼠都能够代谢高脂肪饮食中的脂肪酸，但令人吃惊的是，无菌小鼠使用的是一组与众不同的基因来应对高脂肪饮食。“我们惊奇地发现，肠道上皮细胞对膳食脂肪作出反应的基因剧本是不同的，这取决于是否存在微生物。”罗尔斯说。研究人员还发现，这些微生物可以帮助肠道吸收脂肪。

“这是我们实验室和其他实验室多项研究中相对一致的发现，微生物实际上促进了脂质吸收。”罗尔斯实验室的高级研究助理、该论文的第一作者利克瓦尔博士解释说。“在某种程度上，这也会影响体重增加等系统性过程。”

观察无菌小鼠可以发现，参与脂肪酸氧化的基因的活性增加，即脂肪酸的燃烧，这也为肠道细胞提供燃料。

“通常我们认为肠道只是在完成其工作，通过上皮吸收膳食营养以与身体其他部分分享，但是肠道也是必须进食的，” 罗尔斯说。“因此，我们认为无菌动物与正常菌群存活的动物相比，肠道消耗的脂肪更多。”

这可能反映了肠道上皮细胞组成的差异。“最近有大量论文表明，通过很多方式方法可以较大程度改变肠道的结构以及单个基因程序，”利克瓦尔说。“肠道具有较高的可塑性。但是我们在很多方面并不了解，本文阐明了其中一部分。”

研究人员将注意力集中在一种名为HNF4-Alpha 的转录因子上，这种转录因子被认为是一种可以调节脂质代谢，并且对微生物作出反应的基因。研究人员认为它可能作为一个信息接口或十字路口，用来对接肠道微生物和脂肪膳食之间的信息。

“这当然很复杂，但我们似乎确实发现HNF4-Alpha 在同时整合肠道内的多个信号方面很重要，”利克瓦尔说。

“让我们聚焦无菌动物，它们每一种不寻常方式都让我们感受到肠道微生物组对我们认为很‘正常’ 的动物生物学产生着巨大影响，”罗尔斯说。

原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220513123343.htm