我们的肠道微生物影响metabolism-through免疫系统

研究告诉我们,同桌的或“好”栖息在我们肠道细菌有助于调节我们的新陈代谢。一项新的研究在果蝇中,发表在6月21日细胞代谢他们这样做,显示了一个令人惊讶的方式。

Paula Watnick领导的研究中,医学博士,博士,部门的传染病在波士顿儿童医院,表明,先天免疫途径,最广为人知的是,我们对细菌感染的第一道防线,有一个兼职同样重要。

在小肠,消化细胞使用有害的先天免疫反应途径细菌。但其他肠道细胞,enteroendocrine细胞,使用相同的通路,称为IMD,回应“好”通过微调身体代谢饮食和肠道条件。

“一些先天免疫途径不仅仅是先天免疫,”Watnick说。“先天免疫途径也听着‘好’细菌和新陈代谢的反应。”

代谢综合征,脂肪肝在苍蝇

Watnick和她的同事们知道他们之前的研究细菌生活在果蝇肠道产生短链脂肪酸,乙酸对苍蝇的至关重要的脂质代谢和胰岛素信号。苍蝇没有在其肠道细菌(因此没有醋酸)在消化细胞积累脂肪滴。诺伯特•Perrimon的实验室,博士,哈佛医学院之前发现了类似的脂肪滴的苍蝇enteroendocrine细胞缺乏速激肽,一种胰岛素样蛋白质重要的增长,脂质代谢和胰岛素信号。

“当有一个问题处理葡萄糖或脂肪,脂肪被困在这些液滴在细胞不用于脂肪存储,”她说。

这项新的研究再次使用果蝇很容易繁殖和操纵基因,并在其肠道细胞类型很像人类。当Watnick和同事研究了果蝇的突变IMD先天免疫途径,他们再一次观察肠道脂肪滴。

Watnick相信这些脂肪滴,是否造成损失肠道细菌,速激肽的损失或损失的先天免疫通路,相当于脂肪肝。积累是一个迹象表明,人体无法正常代谢碳水化合物和脂肪。从本质上讲,Watnick认为这些苍蝇有代谢综合征,通常与肥胖有关,1型糖尿病。

定义的免疫系统在代谢中的作用

肠道细菌是如何,先天免疫系统和新陈代谢相关的?通过一系列的实验中,研究小组开始梳理出细菌是如何发挥它们的代谢影响。结果显示:

• 先天免疫通路马刺enteroendocrine细胞产生速激肽。
• 在缺乏细菌或其分解产物,醋酸,没有速激肽。
• 当无菌苍蝇醋酸,先天免疫途径及其代谢正常化被重新激活。
• enteroendocrine上的特定先天免疫受体细胞,PGRP-LC,醋酸需要接收信号。

“我们知道细菌控制我们的新陈代谢,但没有人意识到细菌在enteroendocrine先天免疫信号通路相互作用的细胞,“Watnick说。“也许这些途径是一个系统,允许细胞识别细菌是出于不同的原因。”

双管齐下的交互

研究还表明,在enteroendocrine激活先天免疫的途径细胞对正常飞增长和发展至关重要。Watnick和同事灭活途径的时候,他们身材矮小苍蝇。喂苍蝇醋酸或直接重新激活先天免疫通路让他们再次增长。

尽管Watnick现在想确认这些发现在哺乳动物模型,进一步研究素描出似乎是双管齐下的微生物和代谢之间的相互作用。有益菌发酵营养物质在我们的饮食和发布短链脂肪酸如醋酸,它帮助我们优化使用和储存的营养。致病性细菌“坏”做的刚好相反:他们消费的脂肪酸,阻碍健康的新陈代谢。这种不平衡在我们肠道微生物组与肥胖和有时会导致营养不良。(更全面评论文章由Watnick与实验室成员亚当·黄和奥黛丽Vanhove)。

因为通过发酵产生醋酸,Watnick和他的同事推测,多吃可发酵碳水化合物会提高醋酸水平和促进良好新陈代谢。这些食物可以帮助抵消失衡在我们的肠道细菌,如长期使用抗生素造成的,他们建议。

---

---