我们的肠道是一个繁忙的活动中心，栖息着数万亿的微生物，这些微生物与我们的身体协同工作，以维持健康。最近的一项研究探讨了这种合作关系的一个引人入胜的方面：肠道细菌如何与宿主身体共同调节胆汁酸，这些重要的分子控制着消化、胆固醇水平和脂肪代谢。
“胆汁酸是在肝脏中产生的，帮助消化脂肪，”Boyce Thompson研究所教授兼该研究的通讯作者Frank Schroeder解释道。“但现在已明确，它们不仅仅是消化辅助物；它们还作为信号分子，通过结合一种名为FXR的受体来调节胆固醇水平和脂肪代谢。FXR就像一个交通灯，控制着胆固醇代谢和胆汁酸的生产，以避免过量积累。”
这里微生物的作用来了：肠道细菌可以改变胆汁酸，从而完全改变其活性。细菌可以将胆汁酸转化为强烈激活FXR的形式，指示身体减缓胆汁的生成并修改其他方面的脂肪代谢。科学家们长期以来一直想知道身体如何对抗这种微生物对代谢的控制。
在刚刚发表于《自然》杂志的一项研究中，Schroeder和他的团队发现了身体用来控制微生物影响的一种巧妙方法（该研究使用小鼠作为模型）。他们发现在肠道中，身体进一步将微生物胆汁酸通过一种名为VNN1的酶修饰成一种新的衍生物家族，称为BA-MCYs。与由肠道细菌制成的形式不同，这些BA-MCYs充当FXR拮抗剂——基本上是关闭FXR的“开关”。这鼓励了胆汁的生成，而不是限制它。
“这种平衡至关重要，”Schroeder说。“当肠道细菌产生大量强烈激活FXR的胆汁酸时，身体通过制造BA-MCYs来进行反制，确保胆汁酸系统保持精细调节。这种互动突显了肠道微生物与宿主身体之间的动态、互利关系。”重要的是，在人类血液样本中也检测到了BA-MCYs，表明同样的机制也在人体内运作。
这些发现对健康和疾病有着令人兴奋的影响。研究人员发现，提高小鼠体内BA-MCY水平有助于减少肝脏中的脂肪堆积，提示了一种可能用于治疗脂肪肝或高胆固醇等疾病的手段。此外，增加纤维摄入等饮食干预措施增强了BA-MCY的生成，暗示了饮食在此系统管理中的作用。
“我们的研究表明，肠道微生物与身体之间存在一种对话，对于调节胆汁酸的生成至关重要，”共同通讯作者、Jill Roberts炎症性肠病研究所主任、Friedman营养与炎症中心主任、康奈尔大学威尔医学院免疫学Michael Kors教授David Artis博士表示。
虽然这一发现揭示了肠道化学中之前未被发现的一层，但问题仍然存在。饮食和生活方式如何影响BA-MCY水平？这些化合物能否帮助管理糖尿病或代谢综合征等疾病？未来的研究可能会为个性化干预铺平道路，利用这种宿主-微生物合作来优化健康。
“我们的论文为使用非靶向代谢组学和化学更好地理解肠道微生物群与身体之间的对话如何影响一系列疾病提供了一个路线图，”Artis博士说。
这项研究揭示了我们的身体和肠道细菌如何作为一个相互依存的网络协作，以维持代谢稳态。这是一个提醒，我们不仅仅是个体——我们是生态系统，与体内微生物世界紧密相连。
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