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研究人员发现肠道菌群内先前未知的反应

肠道微生物组是众多有益细菌的集合,对于我们的整体健康和健康至关重要。最近的研究已将肠道微生物组与多种有益特性相关联,例如有助于我们免疫系统的发展和抵御病原体感染。

许多致命的病原体是活动的,这意味着它们可以自发移动,其感染能力取决于它们对不同环境线索的反应。病原体的主要线索是肠道中产生的分子(或代谢产物)。病原体对独特的代谢物的解释不同,它们被它们吸引或排斥(即,向或远离它们迁移)。

代谢产物吲哚是微生物组生产的小分子的一个例子,该小分子在肠道中含量丰富,是细菌的强大驱避剂。德克萨斯A&M大学化学工程系Artie McFerrin助理教授Pushkar Lele博士和教授Arul Jayaraman博士认为,这一事实引出了一个简单的问题:“为什么吲哚如此?我们有益的细菌种类–不排斥好肠细菌和坏肠细菌?”

为了回答这个问题,来自德州农工大学生物学系的Lele,Jayaraman和Michael Manson博士组成的研究小组研究了有益的肠道细菌大肠杆菌对吲哚的反应。在《美国国家科学院院刊》上的一篇文章中,研究人员描述了对吲哚以前未知的反应的发现,其中吲哚分子似乎既排斥又吸引细菌。Janus的这种反应-以罗马神Janus的名字命名,他有两张面孔,一张面向未来,一张面向过去,与吲哚被细菌化学感受器的解释方式有关。

乐乐说:“我们发现大肠杆菌中有两种感觉吲哚的受体。” “一种感觉吲哚是一种驱避剂,一种感觉吲哚是一种引诱剂。持续暴露于高浓度的吲哚会使使它解释为驱避剂的受体脱敏。这导致吲哚仅被感知为一种诱剂。”

Jayaraman认为,Janus反应显示出大量的复杂性,这一发现可能有助于更好地了解肠道微生物组的复杂性。贾亚拉曼说:“基于某些共同特征,有益细菌会聚集在肠道内的表面上。” “我们提出这样的特征之一就是产生或感知吲哚的能力。产生吲哚的细菌可能会聚在一起并被吲哚浓度高的壁ni所吸引。”

由于在肠道中会产生吲哚的细菌通常会被粘在其他细菌的黏液层中,因此随着人们远离吲哚的来源,吲哚的浓度会下降。由于病原体倾向于通过肠道离开产生吲哚的细菌相对较远,因此它们不可能在持续时间内遇到高浓度的吲哚。因此,它们对吲哚不敏感,遇到的任何吲哚都会排斥它们。

研究继续表明,重要的是在肠道中混合有益细菌。根据Lele所说,这项研究是朝着了解肠道微生物组如何随时间变化而迈出的一步。“关键问题是,'不同种类的细菌如何在特定的生态位上定殖?' 我们已经解决了这个问题的一部分。”莱尔说。“下一步是检查多种细菌对肠道中发现的不同代谢物混合物的反应。”

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