详尽的研究着眼于饮食、肠道细菌和代谢物之间的关系
![This schematic illustrates the growth or “fitness” of various Bacteroides species exposed to different sugars, alone and with the bacterial metabolite butyrate. The strains in green on the right are the most fit and best able to tolerate butyrate, while those shown in red die off. The fitness profiles vary from species to species and from sugar to sugar. Credit: Seth Rakoff-Nahoum, MD, PhD, Boston Children’s Hospital 我们吃什么就是什么,更重要的是:塑造我们的微生物群](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/we-are-what-we-eat-and.jpg)
我们现在知道,生活在肠道中的微生物——我们的微生物群——在许多方面影响着我们的健康。相互竞争的微生物物种之间的平衡被认为在炎症性肠病(IBD)、免疫疾病、神经退行性疾病、癌症等疾病中非常重要。
反过来,我们饮食中的糖会影响这种平衡——哪些微生物会茁壮成长,哪些不会。除此之外,这些微生物还会排泄出成千上万种不同的代谢物,这些代谢物会影响彼此的生存和我们的健康。
波士顿儿童医院传染病和消化病学部门的Seth Rakoff-Nahoum医学博士领导的新研究,为了解这些复杂的部分是如何组合在一起奠定了一些关键的基础。他专注于拟杆菌它是人类肠道中主要的革兰氏阴性细菌。研究结果将在线发表在该杂志上细胞2月3日。
“我们需要了解肠道微生物群的每个物种和菌株拟杆菌物种,如果我们想增强或削弱它们,它们就会存在于我们的内脏中。”“肠道细菌竞相利用我们饮食中未消化的糖作为能量来源。有些人有一半的基因组致力于更好地利用这些糖。”
三方互动
Rakoff-Nahoum和他的同事系统地测试了肠道中的代谢物如何影响细胞的生长拟杆菌.一种代谢物对某些物质具有抑制作用拟杆菌丁酸,一种短链脂肪酸,在宿主中起着关键作用,包括免疫系统的发育。当研究人员成长拟杆菌在与人类饮食不同的糖中,他们发现丁酸盐的抗微生物效果取决于糖每个菌株都在使用。
![我们吃什么就是什么,更重要的是:塑造我们的微生物群](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/we-are-what-we-eat-and-1.jpg)
rakov - nahoum解释说:“如果你取任意两个菌株,分别在糖X中生长,在丁酸盐存在的情况下,菌株A会被杀死在它的轨道上,而菌株B会像没有丁酸盐一样生长。”“对于糖Y,我们看到相反的情况:品系B现在被丁酸盐杀死,而品系A不受影响。”
为什么丁酸盐会杀死一些人拟杆菌但其他人呢?这项研究确定了第三个维度:遗传因素。影响辅酶A代谢的基因的轻微变化导致对不同的敏感性丁酸盐在拟杆菌菌株.
Rakoff-Nahoum说:“我们最初认为这些基因在所有细菌中都非常相似,因为它们执行基本的细胞功能。””,但拟杆菌改变它们,可能会帮助它们应对我们肠道中的特殊环境。”
这项工作只是个开始。
Rakoff-Nahoum说:“我们想探索饮食中代谢物和特定聚糖的组合如何帮助我们塑造微生物组,以应对我们认为微生物组很重要的情况,如IBD、过敏和癌症。”
Rakoff-Nahoum是这项研究的高级研究员。Sun-Yang Park, Rakoff-Nahoum实验室的博士,第一作者。
更多信息:Seth Rakoff-Nahoum,肠道微生物群的菌株水平适应度是聚糖和单一代谢物的自然属性,细胞(2022)。DOI: 10.1016 / j.cell.2022.01.002.www.cell.com/cell/fulltext/s0092 - 8674 (22) 00002 - 2