物理科技生物学-PHYICA

了解我妈妈的花样年华插曲们的肠道微生物群如何与我们的免疫系统沟通

医学研究 2022-03-11 21:52:06

显示炎症性肠病中大肠炎症的显微照片

结肠活检

学分:维基百科/抄送BY-SA 3

0 一个国际科学家小组发现了微生物产生的某些分子与影响肠道炎症的蛋白质功能之间的新联系

这一发现使巴斯大学和麻省大学陈氏医学院的研究人员更接近于理解我们肠道中微生物的良好平衡是如何与身体的免疫系统和肠道健康联系在一起的

它也增加了新的治疗方法被发现的可能性,以管理肠道的衰弱性炎症疾病,如溃疡性结肠炎和克罗恩病

研究作者确定的两类分子是短链脂肪酸和次级胆汁酸

研究人员还没有确切地确定这些分子如何影响P-gp的产生

他们计划在未来的工作中检验这些分子在基因和蛋白质调控中的作用

这两种分子都以健康的数量存在于肠道中,只有当某些微生物被给予在微生物群中茁壮成长的合适条件时

这些微生物有助于食物元素的消化,如纤维和绿叶蔬菜

研究人员的发现支持了越来越多的证据,证明一个人的微生物群健康,因此他们的整体健康,与饮食密切相关

肠道微生物群因人而异,但总的来说,已知关键微生物的适当平衡与健康的肠道有关

这种平衡会被饮食的改变所打破

特别是,西方饮食中单糖和脂肪含量高,而植物蛋白含量低,这与肠道中产生短链脂肪酸和次级胆汁酸的细菌数量减少有关

让肠道对免疫系统说话的蛋白质 P-糖蛋白(P-gp)——这项工作中研究的蛋白质——允许肠道通过肠壁与免疫系统沟通

几年来,这一直是癌症研究中备受关注的蛋白质,因为它能够将化疗药物从癌细胞中泵出,从而降低药物对抗肿瘤的能力

然而,正是这种机制使得P-gp在治疗某些癌症时出现问题,从而有利于帮助肠道维持体内平衡——也就是说,一种慢性炎症得到抑制的平衡状态

在过去的10年里,科学家们已经意识到,通过泵出包括毒素在内的外来物质,P-gp在保护肠道表面方面发挥着至关重要的作用

高水平的蛋白质与健康的肠道相关

在炎症性疾病中,如炎症性肠病,P-gp的表达似乎减少

然而,尽管对P-gp的作用有所了解,但到目前为止,控制其表达和调节的机制仍然未知

新研究的发现,结合UMass Chan早期的工作,解释了微生物群如何影响P-gp的表达

这让我们对微生物组的一个关键方面及其如何调节肠道健康和疾病有了重要的了解

炎性肠病 在早期的研究中,来自美国和英国的科学家团队证明了P-gp向肠道释放抗炎化合物

这些分子被称为内源性大麻素,化学性质与大麻相似,但由人体产生,是控制肠道炎症的关键

如果这些内源性大麻素减少或不存在,炎症就会爆发

新研究中鉴定的分子促使P-gp释放那些非常重要的内源性大麻素分子

这项研究由麻省理工学院陈分校的研究生塞奇·福利和贝丝·麦考密克教授领导,巴斯大学药学和药理学系的研究生梅兰·邓福德和兰德·y·姆斯尼教授合作,建立在团队先前研究的基础上,该研究证明了抗炎P-gp途径是如何与促炎过程不断平衡的

这些相反的途径交流以保持肠道健康:在没有感染的情况下,抗炎P-gp途径是活跃的,以抑制不必要的炎症,而促炎途径准备启动免疫反应,以防止肠道感染

在炎症性疾病中,如炎症性肠病,这种平衡管理不善

该团队的发现为炎症性肠道疾病的管理提供了令人兴奋的新机会

未来潜在的治疗方法可能包括将特定的细菌或细菌制品输送到人体肠道,或者改变饮食结构,以支持微生物群促进或维持肠道中P-gp的表达,从而防止不必要的炎症

炎症性肠病与遗传和环境条件有关,包括(但不限于)饮食、运动、生活方式和抗生素使用

溃疡性结肠炎是世界范围内最常见的炎症性肠病,是一种无法治愈的慢性衰弱性疾病

症状包括腹痛、严重抽筋、持续腹泻或便秘、体重减轻和严重的肠道炎症

虽然目前的治疗方法可以减少炎症和症状,但目前还没有治疗潜在疾病的方法

邓福德女士说,“这项研究的结果是,我们现在知道了微生物组细菌产生的与P-gp相关的特定分子,从而知道了健康的肠道

这些分子协同工作,刺激P-gp增加抑制肠道炎症的内源性大麻素分子的释放

" 福利女士补充说,“我们很兴奋地发现,不仅肠道微生物组和肠道中的P-gp调节之间存在联系,而且两类微生物分子实际上共同触发了P-gp的表达。”

" “这突出了功能核心微生物群落对人体产生最大影响的重要性

虽然即使在一个个体中,微生物的相对丰度也会波动,但我们开始理解滋养整个微生物群落的重要性

尽管仍有很多东西需要探索,但我们怀疑这可能是通过改变饮食或微生物群的传递来实现的

" 在评论这项研究时,英国克罗恩病和结肠炎服务、宣传和证据主任露丝·韦克曼说,他们“欢迎有助于增加对环境因素、饮食和肠道微生物如何影响克罗恩病和结肠炎等疾病的理解的研究。”

我们希望像这样的研究将导致未来管理条件的新的和改进的方法

" 这项研究发表在《微生物》杂志上

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