作者：Paris
導 讀
日本學者曾發(fā)現(xiàn)連續(xù)4周飲用氫水促進腸道內(nèi)20多類細菌生長，腸道內(nèi)部分短鏈脂肪酸含量增加，對膽固醇代謝和肝臟功能產(chǎn)生一定優(yōu)化效應。大量研究也表明大多數(shù)胃腸道微生物存在代謝氫氣的遺傳基礎。而在近日，來自美國凱斯西儲大學醫(yī)學院、克利夫蘭醫(yī)學中心和哈佛醫(yī)學院的研究人員對氫氣的“好朋友”--一氧化氮也取得了突破性的研究，他們發(fā)現(xiàn):腸道細菌可分泌一種稱為一氧化氮的特定分子，從而允許它們與宿主DNA進行溝通并控制宿主DNA，這提示著這兩者之間的交談可能廣泛地影響人類健康。他們的研究以“New 'interspecies communication' strategy between gut bacteria and mammalian hosts uncovered.”為題發(fā)表在核心期刊《Cell》雜志上。
腸道有著復雜的結(jié)構(gòu)，研究人員努力尋找細菌影響機體健康的關(guān)鍵物質(zhì)，而一氧化氮或許就是他們一直以來所要找尋的答案。在哺乳動物細胞內(nèi)，一氧化氮以一種被稱為S-亞硝基化的方式對蛋白質(zhì)提供修飾，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的穩(wěn)定、定位和相互作用。據(jù)估計，整個蛋白質(zhì)組的70%可能都受到S-亞硝基化的翻譯后修飾，其影響涉及代謝、能量利用、運動甚至動物的壽命。
研究人員追蹤了秀麗隱桿線蟲（一種常見的哺乳動物實驗室模型）體內(nèi)的腸道細菌分泌的一氧化氮。研究顯示:腸道細菌分泌的一氧化氮結(jié)合到成千上萬的宿主蛋白上，從而完全改變了線蟲調(diào)節(jié)它的自身基因表達的能力。
進一步探索發(fā)現(xiàn)，一種名為ALG1(一種從線蟲到人類都高度保守且對生長發(fā)育至關(guān)重要的蛋白)的蛋白在其中起到了關(guān)鍵作用，當研究人員把分泌一氧化氮的細菌喂食給線蟲后，觀察到分泌的一氧化氮分子附著到線蟲的ALG1上。而過多的一氧化氮則讓線蟲的正常發(fā)育受到影響，甚至出現(xiàn)畸形。
實際上，哺乳動物宿主將調(diào)整環(huán)境來適應不斷變化的一氧化氮水平，它們能夠停止攝入產(chǎn)生一氧化氮的細菌，或者它將開始攝入不同的產(chǎn)生較少一氧化氮的細菌，或者改變它的環(huán)境，或無數(shù)的其他適應性。研究發(fā)現(xiàn)，刪除編碼一種NO合成酶的nos基因，可降低這種保護效應。
基于哺乳動物的共性，我們機體的腸道微生物組產(chǎn)生的過多的一氧化氮也可能會導致疾病或胎兒發(fā)育問題。該研究表明，一氧化氮可能代表了一種操縱這種共生關(guān)系的機會。正如益生菌的作用是促進消化一樣，將細菌接種到人體腸道中來改善一氧化氮信號傳是可以想象的。
腸道微生物菌群的組成狀態(tài)對宿主動物及人類的健康乃至衰老起了相當大的作用。我們不僅要證明一氧化氮對機體腸道微生物的影響，更要想辦法破解這種影響，這為多種難治性疾病提供了新的治療思路！
參考文獻
Regulation of microRNA machinery and development by interspecies s-nitrosylation.
