研究人员发现了关于微生物组的突破性见解，证明其能够通过由肠道细菌释放的空气中的化学信号——称为挥发性体生长因子（VSFs）——来影响动物的生长。这项研究揭示了这些气味如何通过非嗅觉途径促进发育和健康，而不需要传统上认为必要的嗅觉通道。
微生物组与宿主生物之间的显著相互作用不仅仅是代谢交换，还涉及复杂的信号通路和受简单空气化合物影响的发育过程。具体而言，研究人员专注于果蝇，建立了吸入VSFs与通过新途径促进生长之间的因果关系，这些新途径独立于嗅觉感知。
利用先进的遗传工具，研究团队确定了植物乳杆菌的效应，该菌株因其促进生长的特性而被重点研究。他们的分析确定了(2R,3R)-2,3-丁二醇作为重要的VSF，激活了负责宿主生长和生理发育的各种通路。
先前的研究已经将微生物组功能与宿主健康联系起来，尤其是在营养不良的情况下；然而，具体的机制仍然不清楚。这项研究表明，某些肠道细菌在被果蝇摄入或感知时，会触发特定的内部反应。重要的是，即使在微生物群没有实际定植宿主胃肠道的情况下，暴露于VSFs也能刺激生长，这突显了空气信号的强度。
对非嗅觉途径的重点关注挑战了现有的范式。研究结果表明，其他受体，特别是嗅觉受体42b（OR42b），不仅存在于鼻神经元中，还存在于整个胃肠道组织中，介导这些相互作用，生成生长信号而不依赖于已知的气味感知。这种类型的信号传递可能会重新定义我们对有机体与环境之间关系的理解。
实验证据显示，暴露于来自细菌的VSFs的幼虫表现出增加的生长和增强的内部信号网络，连接胃肠道对大脑和其他器官系统的响应——这一轴心被称为气道-胃肠道-大脑连接。这些发现推进了我们对营养状态和胃肠道健康如何调节生长的认识，强调了细菌相互作用的重要性。
进一步的探索揭示了VSFs激活特定的细胞信号通路，包括Hippo、成纤维细胞生长因子（FGF）和胰岛素样生长因子（IGF）通路，这些通路都与一般的生长和健康过程密切相关。例如，缺乏(2R,3R)-2,3-丁二醇暴露的幼虫表现出明显的生长缺陷，强调了其作为生长调节剂的作用。值得注意的是，研究人员指出，仅施用这种化合物就可以逆转由于缺乏这些微生物气体而导致的生长问题。
这些发现的总体生物学相关性不仅限于果蝇，还涉及到更大的关于宿主-微生物相互作用的问题，以及这些信号在整体健康中的作用，特别是在营养不良宿主中的因素。通过这些微生物相互作用调节IGF水平，研究人员正在考虑这些发现可能开辟的潜在治疗途径，特别是对于可以通过微生物组补充或VSFs管理获得益处的营养不良人群。
这项研究强调了需要持续评估微生物组如何影响生长，超越传统的营养摄入理论，并推动将针对微生物群的干预措施整合到健康和营养领域，尤其是对于脆弱群体。未来的研究无疑将集中在探索这些化合物在哺乳动物模型中的作用，以增强我们对宿主-微生物组动态的整体理解。
(2R,3R)-2,3-丁二醇的双重用途——不仅是生长因子，还是果蝇的吸引剂——增加了另一层复杂性。似乎这些空气化合物不仅促进生理发展，还可以指导行为，从而更有效地进行胃肠道定植。
OR42b的存在突显了非嗅觉途径在昆虫世界中的进化意义，可能表明通常与嗅觉相关的各种受体在从昆虫到哺乳动物的不同生物学领域中具有基本作用。因此，这条研究线将扩展，旨在汇集进化生物学、生态学和医学的见解。
这些发现开启了一个新的前沿，其影响可能很快扩展到临床和农业应用，影响我们通过微生物组干预方法处理营养和发展的方法。这种广泛的影响符合全球健康关切背景下对高效健康和生长解决方案的需求。
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