肠道微生物组与人体之间的关系极为复杂。尽管人类胃肠道中的微生物对健康多方面具有重大影响,但饮食、药物和宿主遗传因素都会影响肠道微生物组。发表在《欧洲分子生物学学会期刊》(The EMBO Journal)的一项新研究揭示了宿主基因影响肠道微生物组的具体机制。
"经过数十年研究确立肠道微生物组与几乎所有慢性病的关联后,人们可能认为我们成了体内微生物的'人质'",悉尼大学查尔斯·珀金斯中心(Centre Charles Perkins)联合通讯作者斯图尔特·马森(Stewart Masson)博士指出,"虽然肠道微生物确实会影响从糖尿病到抑郁症等各类疾病,但这项研究证明我们的身体并非被动宿主。"
研究通过小鼠模型发现某些宿主基因会生成称为α-防御素的小分子蛋白质或多肽。这些α-防御素对肠道微生物物种的生长选择具有关键调节作用——既能促进有益菌生长,也能清除特定微生物。由于人体也携带同类物质,研究团队认为该发现同样适用于人类。
"防御素多肽存在于从植物到人类的多种生物体中,被认为是免疫系统的原始雏形",马森解释道。携带α-防御素基因的小鼠表现出更丰富的肠道菌群多样性,其有益菌比例更高,同时胰岛素抵抗风险显著降低。研究还发现不同防御素基因编码的多肽能帮助免疫系统抵御病原体,具有遗传优势的小鼠整体健康状况更佳。
实验中,当缺乏α-防御素基因的小鼠通过饮食补充该多肽后,部分小鼠成功抵抗了模拟西式饮食(高脂肪高糖低纤维)引发的炎症与肥胖。但这种效果仅在特定遗传背景的小鼠中显现,另有部分小鼠健康状况反而恶化。
"这凸显了个性化医疗的重要性——治疗方案需要与个体基因特征匹配,而非采用'一刀切'的药物干预",马森强调,"我们需要明确不同个体和微生物组对同一治疗(无论是防御素多肽还是现有常用药物)的反应差异"。
研究团队下一步计划探索该机制在人体健康中的具体应用。他们将尝试测量肠道中α-防御素水平,进一步阐明其对代谢功能和微生物组构成的影响。共同通讯作者、查尔斯·珀金斯中心联合临时学术主任戴维·詹姆斯(David James)教授指出:"这项研究既展示了精准医疗的潜力,也警示了在尚未完全理解身体维持独特微生物组机制前,盲目使用补充剂或流行饮食法调整肠道菌群可能带来的风险。我们现在处于精准医疗的探索初期,前景令人期待,但仍有很长的路要走。"
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