Cell：腸道細菌研究的下一個前沿領域:挖掘腸道細菌產生的分子
人類的腸道擁有數萬億個看不見的微生物，它們被稱為腸道菌群，共同產生數以千計的獨特小分子。絕大多數這些分子的來源和生物學功能都是未知的。在一項新的研究中，來自美國耶魯大學的研究人員利用一種新技術發現了源自腸道菌群的影響人體生理學特征的化學物，從而揭示出一種可能對人體健康產生廣泛影響的復雜相互作用網絡。相關研究結果于2019年4月18日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“A Forward Chemical Genetic Screen Reveals Gut Microbiota Metabolites That Modulate Host Physiology”。論文通訊作者為耶魯大學醫學院的Noah Palm。
圖片來自Cell (2019). DOI: 10.1016/j.cell.2019.03.036。
Palm及其團隊使用了一種稱為PRESTO-Tango的化學篩選技術，它可一次同時測試數千種人類受體。通過這種方法，他們鑒定出釋放激活一組特定受體的小分子的人體腸道細菌。鑒于這些受體調節一系列生理功能，他們推斷這些產生小分子的腸道細菌也會影響人類生物學的各個方面。
Palm團隊培養并篩選了100多種不同的腸道細菌，用于產生激活宿主受體的分子，并揭示了腸道細菌與它們的人類宿主之間的多種化學相互作用。他們的發現揭示了以下內容：
（1）藥物反應：許多腸道細菌產生激活多巴胺受體的小分子。由獨特的腸道細菌產生的一種分子可以到達大腦，并潛在地影響不同個體對抗抑郁藥的反應。
（2）治療靶標：來自炎癥性腸病患者的腸道細菌產生炎性化合物組胺。通過在接種這些腸道細菌的小鼠體內阻斷組胺受體，這些研究人員逆轉了這種疾病的癥狀，并提出了一種潛在的治療策略。
（3）飲食-細菌-宿主和細菌-細菌-宿主相互作用：多個“孤兒”受體---沒有之前已知的小分子激活劑的受體---被腸道細菌產生或來自飲食的化合物激活。這些研究人員說，這表明進一步的篩選可以鑒定出細菌、我們的飲食和人類健康之間發生的之前未被發現的相互作用。
這些研究人員指出，這些研究結果表明，基于活性的小分子篩選方法有可能闡明腸道細菌產生的分子的多種生理作用。
Palm說，“了解腸道菌落對人類健康和疾病的最終影響將需要深入了解細菌、宿主和飲食之間發生的復雜化學交流和交換。”
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