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我们的肠道微生物群每天通过处理我们无法消化的纤维来帮助我们
这种细菌将纤维发酵成对人体健康至关重要的关键化学物质——短链脂肪酸
SCFAs可以对抗炎症，帮助杀死危险的细菌，保护肠道内壁，甚至可以帮助预防癌症
在一项新的研究中，威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所的约翰·登努实验室发现，脂肪酸丁酸盐和丙酸盐也能激活p300，P300是一种促进脱氧核糖核酸解螺旋的重要人体酶
这种解开的DNA让更多的基因变得活跃和表达，最终影响人类健康
先前的研究表明，SCFAs可能通过抑制一组不同的酶来促进这一过程
这一新的认识开启了以饮食依赖的方式，甚至独立于微生物组激活p300的可能性
知道如何瞄准p300至关重要，因为它与多种生理过程和疾病有关，如丙酸血症、自闭症谱系障碍和阿尔茨海默病
“知道丁酸盐和丙酸盐直接与这种蛋白质相互作用，开辟了许多我们以前甚至没有想到要研究的新领域，因为我们认为它的发生方式与实际情况相反，”Denu实验室研究生、该论文的合著者悉尼·托马斯说
托马斯和生物分子化学教授登努在10月10日发表了他们的发现
22发表在《eLife》杂志上
早期在小鼠身上的研究表明，短链脂肪酸是微生物组和表观遗传状态之间的重要联系，表观遗传状态是对DNA的修饰，影响任何给定基因的活性
这些表观遗传修饰允许不同的细胞使用相同的DNA指令来执行不同的任务，并可能影响健康
控制细胞使用一个关键机制是组织DNA，以便只有它的某些部分可以被用于手头的工作
为了做到这一点，细胞将脱氧核糖核酸包裹在组蛋白上，组蛋白就像是脱氧核糖核酸线的线轴
修饰组蛋白会改变包裹在它们周围的DNA的可及性，并最终改变细胞使用哪部分DNA
小鼠模型的工作使人们不清楚细胞是如何感知干细胞因子并通过改变组蛋白来控制基因表达的
为了解决这些悬而未决的问题，Thomas和Denu绕过更复杂的小鼠实验，直接用SCFAs处理了几个人类细胞系
向细胞中加入丙酸盐或丁酸盐会导致细胞组蛋白的快速变化
当他们观察这些化合物如何完成这些变化时，研究小组发现脂肪酸释放了p300的刹车，P300进而修饰组蛋白，从而打开细胞使用的DNA
这些发现在很大程度上复制了之前小鼠研究的结果，表明这些细胞是一个有效的——也是更简单的——系统，可以测试SCFAs如何改变宿主的表观基因组
托马斯说:“我们希望，现在我们对SCFAs如何工作有了更好的了解，(并且)可以利用这些知识来创造更好的药物，并对微生物群如何与宿主相互作用有了更深入的了解。”
几十年来，教科书教条认为丁酸盐和丙酸盐通过抑制组蛋白去乙酰化酶来改变染色质
但是新的发现——脂肪酸反而通过激活p300起作用——对这种旧模式提出了质疑
“当你发现一些意想不到的事情，当结果挑战长期持有的信念时，科学是最令人兴奋的
这项工作检查这两个盒子，”登努补充说
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