北卡罗来纳州立大学 加氏乳杆菌电子显微镜
学分:北卡罗来纳州立大学 北卡罗来纳州立大学的新研究表明，益生菌乳杆菌利用酶来控制胆汁酸，并促进它们在肠道中的存活
这些发现进一步阐明了胆汁酸和肠道细菌之间的复杂关系，并最终使研究人员能够设计出具有治疗特性的紫胶烟草，从而构建一个更健康的人体肠道环境
胆汁酸是消化和整体肠道健康的关键因素
这些酸在肝脏中产生，并在我们进食后释放，它们不仅分解胆固醇，帮助调节脂肪吸收，还对肠道中的细菌种类有巨大影响
当胆汁酸通过肠道时，它们最初通过添加氨基酸(通常是甘氨酸或牛磺酸)进行化学修饰，形成一个复杂的“共轭”胆汁酸库
一些肠道细菌有称为胆盐水解酶(BSHs)的酶，它可以从胆汁酸中裂解或“解偶联”这些氨基酸，使其他细菌在胆汁酸继续通过结肠时进一步转化它们
这些转化影响胆汁酸的毒性，进而影响不同细菌在肠道中生存的能力
北卡罗来纳州立大学传染病副教授凯西·瑟里奥特说:“假设的关系是，像乳酸杆菌这样的益生菌具有能分解胆汁酸的碱性成纤维细胞生长因子，从而降低胆汁酸的毒性，使细菌得以存活。”
“但现实要复杂得多——这些酶比我们想象的更为特异
根据哪种BSH和它作用于哪种胆汁酸，你可以用不同的方式塑造肠道，使它或多或少适合细菌或病原体
" “胆汁和细菌之间的相互作用对它们在竞争激烈的环境中生存、茁壮成长或死亡的能力有着巨大的影响，”鲁道夫·巴兰戈说
北卡罗来纳州立大学益生菌研究杰出教授，也是该论文的合著者
“所以我们着手进一步调查这种关系
" 该论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学博士后研究员瑟里奥、巴兰古和马修·福利进行了体外和体内实验，以确定牛血清白蛋白如何以及是否能降低胆汁酸毒性
首先，他们观察了两种乳酸杆菌在不同胆汁酸存在下的生长情况，惊讶地发现结合的糖或牛磺酸在确定给定胆汁酸的毒性方面发挥了重要作用
然后分离牛血清白蛋白并进行生化研究，以确定它们对特定胆汁盐的活性是高还是低，以及它们在胆汁酸存在下生长时是否会影响乳酸杆菌的存活
他们发现胆汁酸毒性不仅仅取决于胆汁酸是否被BSH结合或解结合；相反，这种关系取决于胆汁酸的类型、作用的细菌以及BSH的存在
“当我们改变这些乳杆菌菌株的BSH组成时，它们对胆汁酸的耐受性以及它们的竞争适应性也随之改变，”巴兰古说
“这些BSH酶具有多种特性
细菌有规律地吸收和释放酶——有时它们吸收有助于生存的酶(降低胆汁酸的毒性)，或者它们可能吸收一种会损害竞争的酶
“所以细菌、牛血清白蛋白和胆汁酸之间的关系不是一对一的
这些知识可以帮助我们制定策略，通过延长有益微生物的寿命或防止病原体的定居来改善人类健康
" “如果我们将来要尝试设计肠道微生物群，我们真的必须了解所有的参与者——细菌、酶和胆汁酸——以及它们之间的情境关系
”特里奥说
“这项工作是朝着这个方向迈出的第一大步
" “牛血清白蛋白只是乳酸杆菌用来适应竞争性肠道内生活的一种工具
”福利说
“我们未来的工作将加深我们对细菌改性胆汁及其对健康影响的了解
" 这项工作发表在《美国国家科学院院刊》上
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