研究发现分子肠道微生物与肠道健康之间的联系

建立了良好的人类维持数以万亿计的有益微生物的共生关系,在他们的身体。这些生物,统称为微生物群,帮助消化食物,维持免疫系统抵御病原体,和更多。存在一个长,越来越多的疾病相关成分的变化或这些细菌种群的多样性,包括癌症、糖尿病、肥胖、哮喘,甚至自闭症。

炎症性肠病(IBD)是一种研究疾病与有益的成分改变有关细菌种群。然而,自然的的关系,以及它如何,还有待澄清。

现在,佩雷尔曼医学院的研究人员在宾夕法尼亚大学已经确定了一种分子,似乎在这一过程中扮演主角。

微生物学副教授大卫•阿蒂斯博士和他的同事们报告自然这一酶HDAC3是一个关键的中介在维持适当的肠道的完整性和功能友好细菌的存在。更重要的是,HDAC3和基因通路关键控制似乎要保持一个健康的肠道微生物和宿主之间的平衡。

“HDAC3肠道上皮细胞调节共生的细菌和哺乳动物肠道生理之间的关系,”第一作者说特里萨Alenghat VMD博士,讲师的微生物。

微生物同居者,人类依靠他们不是新闻。正常的人类生理学是归因于我们的关系对我们的微生物群。

Alenghat和阿提斯动物园的问题和他们的同事想的答案是,“什么是分子机制控制这种关系,这种关系是如何出错和有助于代谢和炎症性疾病吗?”

团队将努力集中在HDAC3,属于一个家庭的酶,可以适应环境的信号。和HDAC3本身,一种酶,这种酶修改DNA和基因表达拒绝,先前被确认有各种炎症和代谢的作用。

Alenghat和她的同事们看着HDAC3表达在正常和病变肠从人类和老鼠,发现酶通常是表示在整个肠上皮细胞减少,但表达的组织对象炎症性肠病。

然后团队开发了一个模拟,观察小鼠模型。他们创造了转基因小鼠缺乏HDAC3特别是在肠道上皮细胞,发现这些动物表现出基因表达的改变肠上皮细胞。

老鼠还显示改变肠道健康的迹象。他们缺少特定的细胞,称为Paneth细胞,产生抗菌肽。鼠标肠子似乎比正常更多孔,有慢性肠道炎症的迹象,表现出一些症状观察IBD患者。

当团队检查微生物种群的多样性殖民变异动物肠道,他们发现他们不同于正常的动物,一些物种是在资料库HDAC3-deficient老鼠。”有一个根本性的改变共生的细菌之间的关系和他们的哺乳动物宿主在小肠删除HDAC3之后,“阿蒂斯解释道。

但是,如果突变动物生长在没有细菌的情况下,他们的肠道症状基本消失,许多观察到的差异基因表达。换句话说,HDAC3细菌数量的影响,反过来又影响了细菌细胞的行为。

言下之意,阿提斯动物园说,“是肠道HDAC3表达式是一个重要组成部分哺乳动物如何调节之间的关系共生的细菌和正常的,健康的肠道功能”。

Alenghat说,这些发现表明HDAC3在人类疾病的作用,但这种联系的确切性质仍在制定当中。是否失调的酶,或遗传程序监督,实际上有助于人类炎症性肠病是一个团队目前正在调查的问题。

“显然必须做更多的工作,但很明显,这是一个途径,是重要的利益在我们继续定义如何哺乳动物共同演进有益微生物说:“王子”。