一種控制復雜腸道微生物的簡單化合物

RIKEN 綜合醫(yī)學科學中心 (IMS) 的研究人員發(fā)現(xiàn)，某些腸道細菌產(chǎn)生的主要代謝物醋酸鹽參與調(diào)節(jié)其他腸道細菌。具體來說，實驗表明醋酸鹽可以觸發(fā)針對潛在有害細菌的免疫反應。該研究結(jié)果發(fā)表在科學雜志《自然》上，將導致開發(fā)出調(diào)節(jié)腸道細菌平衡的新方法。

您可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)，我們的腸道中生活著 40 萬億種重要的細菌。它們通過產(chǎn)生必需的營養(yǎng)素和消除外來病原體來幫助我們保持健康。另一方面，如果這些共生細菌失控，則會損害您的健康。因此，了解身體調(diào)節(jié)腸道細菌平衡的方式是保持健康的重要問題。

免疫球蛋白 A (IgA) 是人體內(nèi)產(chǎn)生的最豐富的抗體，主要從腸道粘膜表面分泌。IgA 被認為通過與腸道細菌結(jié)合來調(diào)節(jié)腸道細菌的生長、定植和功能。然而，直到現(xiàn)在，我們還不知道什么會在動態(tài)變化的腸道環(huán)境中觸發(fā) IgA 對細菌的反應。

腸道細菌幫助我們將所吃的食物分解成稱為代謝物的小塊。最近的研究表明，這些代謝物對腸道的免疫功能有顯著影響。特別是，短鏈脂肪酸 (SCFA) 是腸道細菌的主要代謝物，已知參與創(chuàng)建和調(diào)節(jié)免疫細胞功能。他們被認為會增加 IgA 的產(chǎn)生，但直到現(xiàn)在，沒人知道是什么會引發(fā)這種行為。

由 RIKEN IMS 的 Hiroshi Ohno 領(lǐng)導的一個研究小組給小鼠喂食可以特異性增加大腸局部 SCFA 的食物。對小鼠的分析表明，醋酸鹽是一種 SCFA，可增加 IgA 產(chǎn)生細胞的數(shù)量和 IgA 的數(shù)量，還調(diào)節(jié) IgA 與每種腸道細菌的結(jié)合量。“包括醋酸鹽在內(nèi)的 SCFAs 很容易在胃和近端小腸中被吸收，因此很難研究口服 SCFAs 對遠端腸道(如結(jié)腸)的影響，那里的內(nèi)在 SCFA 水平很高，”Ohno 說。“我們的合作者開發(fā)了一種方法，可以有效地將代謝物輸送到遠端腸道，這使我們能夠分析 SCFA 對那里免疫系統(tǒng)的影響。”其他短鏈脂肪酸，

研究人員還發(fā)現(xiàn)，IgA 所結(jié)合的細菌類型取決于是否存在醋酸鹽。通常，IgA 主要與常見的共生細菌結(jié)合，但在用醋酸鹽處理的小鼠中，它傾向于與潛在的有害細菌(如大腸桿菌)結(jié)合。更詳細的分析表明，當醋酸鹽導致結(jié)腸中產(chǎn)生 IgA 時，IgA 會與那些潛在的有害細菌結(jié)合并阻止它們進入并侵入粘液層。

這些發(fā)現(xiàn)有些出乎意料。“起初，我們認為醋酸鹽對所有共生細菌的 IgA 均等地增加，”大野解釋說。“看到它通過與其他免疫細胞的合作，優(yōu)先增強針對某些微生物的 IgA 的產(chǎn)生，這相當令人驚訝。”事實上，實驗表明，只有當存在潛在有害細菌時，醋酸鹽才會增加 IgA 的產(chǎn)生。

標簽： 腸道微生物