首頁資訊 PNAS:單糖竟是腸道菌群紊亂真兇之一！

PNAS:單糖竟是腸道菌群紊亂真兇之一！

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月07日 17:16

腸道菌群在維持機(jī)體健康穩(wěn)態(tài)中起至關(guān)重要的作用，而腸道微生物是宿主與微生物長期協(xié)同進(jìn)化過程中相互選擇和適應(yīng)形成的，其穩(wěn)態(tài)自然也與宿主提供的生存環(huán)境息息相關(guān)。大量的研究表明飲食提供的營養(yǎng)素是腸道菌群生存和發(fā)揮功能的重要保障，但食物攝取對(duì)腸道菌群的作用僅限于提供營養(yǎng)源嗎？近日，耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員指出，單糖竟然另辟蹊徑，它不是腸道菌群的營養(yǎng)源！它竟可以沉默一些重要共生菌的啟動(dòng)蛋白，從而抑制這些共生菌的產(chǎn)生！

我們知道，糖類發(fā)酵是腸道微生物的核心活動(dòng)，能促使結(jié)腸能量和碳源的再利用。腸道菌群中占支配地位的細(xì)菌，包括短鏈脂肪酸( SCFAs) 的產(chǎn)生菌和專門發(fā)酵寡糖的菌種(雙歧桿菌等) 協(xié)作，在初步降解復(fù)雜的植物多糖中起關(guān)鍵作用，使復(fù)雜難消化的膳食糖類有效轉(zhuǎn)化成SCFAs，供腸道共生微生物菌群和宿主使用，機(jī)體日常需要能量的10%來自結(jié)腸發(fā)酵。這是腸道菌群對(duì)多糖的利用，其對(duì)單糖作用途徑是否與之相同呢？

不是的。我們曾經(jīng)誤以為只有部分多糖可以到達(dá)腸道菌群所在的結(jié)腸，單糖應(yīng)該在小腸就被完全吸收，所以一直沒有將目光分給單糖。但是，此番研究人員證實(shí)了單糖是可以到達(dá)結(jié)腸的！單糖可使利用粘膜聚糖的細(xì)胞擴(kuò)張，逃脫小腸的吸收，而且其在腸道菌群代謝的衍生產(chǎn)物還可進(jìn)入宿主血液！那么，當(dāng)單糖“千辛萬苦”到達(dá)腸道菌群后，發(fā)生了什么呢？

研究人員重點(diǎn)分析了小鼠高單糖飲食對(duì)一種有益細(xì)菌—多形擬桿菌的影響。多形擬桿菌是人類腸道菌群中最常見的成分之一，與宿主共生，與人體消瘦和健康息息相關(guān)。同時(shí)其也是一種機(jī)會(huì)性病原體，可以感染暴露于腸道菌群的組織，其多糖代謝能力使其成為腸道菌群其他成分的重要食物來源。

研究人員發(fā)現(xiàn)，與喂食高多糖食物的小鼠相比。喂食高單糖食物的小鼠腸道菌群中多形擬桿菌的豐度低了整整兩倍！也就是說，高單糖飲食嚴(yán)重降低了多形擬桿菌的生存能力！這是為什么？

單糖嚴(yán)重降低了roc蛋白含量

這就得提一下多形擬桿菌定植于腸道的必要因素—BT3172基因了。BT3172基因的表達(dá)產(chǎn)物是被稱為“結(jié)腸調(diào)節(jié)劑”的roc蛋白，其可通過調(diào)節(jié)復(fù)合多糖的利用促進(jìn)多形擬桿菌以飲食依賴的方式進(jìn)行腸道定植，而且，roc蛋白同時(shí)還控制了自身配體的表達(dá)。

研究人員證實(shí)，roc蛋白對(duì)單糖的代謝無能為力，反倒是被單糖調(diào)控了生死！高濃度單糖可與BT3172基因轉(zhuǎn)錄的roc mRNA的5'前導(dǎo)序列結(jié)合，引發(fā)roc蛋白沉默，其配體隨之無跡可尋，最終導(dǎo)致多形擬桿菌難以在腸道順利定植，該菌豐度自然受到嚴(yán)重影響。當(dāng)多形擬桿菌大量消失時(shí)，腸道菌群生態(tài)紊亂，肥胖等代謝疾病也將紛至沓來。

單糖抑制roc mRNA的5'前導(dǎo)序列

同時(shí)，研究人員還發(fā)現(xiàn)，只要讓BT3172基因產(chǎn)生單糖抗性突變，即不轉(zhuǎn)錄出正常的roc mRNA的5'前導(dǎo)序列，高單糖飲食對(duì)多形擬桿菌的腸道定植就無計(jì)可施，也自然不會(huì)讓多糖代謝途徑受損了。也就是說，單糖與roc mRNA的結(jié)合是多形擬桿菌定植受制的關(guān)鍵。