肠道炎症与微生物群之间的联系

大约有500到1000种不同类型的细菌、真菌和其他微生物在我们的肠道中定居。所有这些共同构成了肠道微生物群。正如我们现在所知道的，这些微生物在保持健康方面发挥着重要作用。当微生物组的组成变得不平衡时，这一点尤其明显，就像患有慢性炎症性肠病的人一样。他们的肠道微生物群所含的细菌种类比健康人要少。但到目前为止，被改造的微生物群是如何促进疾病发展的，这在很大程度上是未知的。

来自慢性炎症卓越精准医学集群(PMI)的PD博士Felix Sommer和他的团队正试图更好地了解宿主和它们的微生物组之间的复杂相互作用。在这样做的时候，他们遇到了一个酶称为己糖激酶2 (HK2)。在炎症的情况下，HK2酶产生的量更大，并由微生物组．“我们能够展示动物模型这是通过注射短链脂肪酸来实现的丁酸盐的HK2水平肠上皮细胞降低，炎症得到改善。丁酸脂肪酸所产生的保护作用细菌在去除HK2酶的动物中不存在，”基尔大学(CAU)临床分子生物学研究所(IKMB)和基尔校区石勒苏苏格-荷尔斯泰因大学医学中心(UKSH)的功能宿主-微生物组研究工作组负责人Sommer解释说。这项研究的结果已发表在著名的科学杂志上细胞代谢．

己糖激酶2:肠细胞中己糖激酶水平高表明肠道不健康

通过与Kiel, Lübeck，慕尼黑和汉诺威以及美国和瑞典的科学家合作，Sommer和他的团队研究了肠道细菌如何调节HK2酶并影响炎症，包括通过在肠道粘膜细胞中没有这种酶的小鼠进行研究。“这些小鼠不太容易受到实验诱导的肠道炎症的影响，”第一作者Finn Hinrichsen和Jacob Hamm报告说，他们都是IKMB的博士研究员。实验还确定了调节HK2:短链脂肪酸如乙酸和丁酸盐产生的微生物因素。这些脂肪酸主要不是通过食物吸收的，它们是由肠道中的细菌产生的，但只由非常特定的肠道细菌产生。“醋酸盐增加了肠细胞中HK2的浓度，而丁酸盐则降低了HK2的水平，”Sommer说。关于炎症，他指出:“给醋酸盐加重了野生型小鼠的实验性肠道炎症，而丁酸盐具有保护作用。这些影响在缺乏HK2酶的小鼠中不存在，即缺乏HK2酶的动物。”

新的抗炎治疗的潜在目标分子

短链脂肪酸丁酸，也被称为丁酸，可以稳定肠道屏障并具有抗炎作用，这一事实已经从以前的许多研究中得知。然而，丁酸盐非常难闻的气味及其强烈的通便作用阻碍了治疗的使用，例如在慢性炎症性肠病的病例中。“通过将HK2确定为丁酸盐的靶点，我们找到了新的抗炎药物的潜在切入点。抑制HK2比丁酸盐处理更有针对性。”Sommer强调说。

从理论上讲，也有可能建立肠道微生物组正如最后一位作者菲利普·罗森斯蒂尔教授指出的那样，通过使用产生脂肪酸的细菌来实现。“到目前为止，这里的许多方法都是相当广泛的。这项研究提供了一个重要的指示，即我们实际上可能能够专门选择单个细菌来控制肠道粘膜的某些代谢过程，从而也可以控制肠道粘膜的某些代谢过程炎症IKMB主任Rosenstiel解释道。