肠道细菌对肝脏修复至关重要
当部分肝脏被切除后，身体可以替换缺失的组织。慕尼黑工业大学 (TUM) 的一组研究人员现已发现，这一过程的成功在很大程度上取决于肠道细菌。该研究的结果可能有助于改善肝癌和其他疾病的肝脏手术后的预后。
例如，与心脏不同，人类肝脏具有惊人的再生能力。潜在的生物学机制是我们的肠道细菌在其他器官发生的过程中所发挥作用的一个例子。TUM 大学医院 Klinikum rechts der Isar 和 TUM 生命科学学院的跨学科团队进行的新研究证明了这一点。
生长所需的短链脂肪酸
健康的肠道微生物群由多种细菌组成。它们在消化中发挥积极作用。例如，其中一些将碳水化合物分解成短链脂肪酸 (SCFA)。“肝细胞需要这些脂肪酸才能生长和分裂，”来自 Klinikum rechts der Isar 外科的研究负责人教授 Klaus-Peter Janssen 说。“我们现在首次成功证明肠道细菌会影响肝细胞的脂质代谢，从而影响它们的再生能力。”
抗生素阻止肝脏再生
Janssen 教授和他的团队对小鼠进行了实验，以确定破坏的微生物组如何影响肝脏再生。在微生物群受到抗生素干扰的动物中，新肝细胞的形成被大大延迟。科学家们已经意识到抗生素与破坏肝脏再生之间的联系。然而，这以前被归因于身体的免疫反应或抗生素对肝细胞的有害副作用，Klaus-Peter Janssen 解释说。与肠道细菌的机制联系仅在 TUM 研究中才被发现。根据用抗生素治疗的小鼠，肝细胞在出生时就缺乏微生物组的小鼠中也不会再生。
“微生物组入门套装”激活肝细胞生长
“抗生素并不能杀死所有肠道细菌，”该研究的两位第一作者之一 Anna Sichler 解释说。“然而，药物改变了微生物组的组成：剩余的细菌种类产生的短链脂肪酸要少得多。” 微生物群通常在抗生素治疗后的几周内恢复。目前的研究表明，用抗生素治疗的动物也发生了肝脏再生，但明显延迟了。在缺乏肠道细菌的小鼠中，没有发生再生。然而，研究人员能够通过用精确定义的“微生物组启动器组”治疗来刺激肝脏再生。
类器官和人体细胞的实验
使用由小鼠细胞组成的类器官——本质上是培养皿中的微型肝脏——研究人员证明，短链脂肪酸为肝细胞中的细胞膜提供了必要的组成部分。如果 SCFA 的数量不足，细胞将无法生长和繁殖。当细胞因为有足够的脂肪酸可用而倍增时，研究小组发现一种称为 SCD1 的酶特别活跃。“然后我们研究了人类肝细胞和组织样本的过程，”该研究的第一作者 Yuhan Yin 说。“当肝脏再生时，SCD1 在人体中也很活跃。”
手术前后可能的应用
“重要的是要记住，肠道细菌在我们体内的作用非常复杂。在我们完全理解它之前，我们还有很长的路要走，”Klaus-Peter Janssen 说。因此，该研究不提供进一步行动或药物开发的具体建议。“然而，我们的结果可用于新的研究，即微生物组成分为肝脏再生提供更好的条件。” 然后，医生可以检查患者的肠道细菌，以确定条件是否有利于手术，或者等待微生物组恢复是否更好。” 某种饮食也可能影响恢复。
“相反，医生也可以通过粪便样本检查微生物组，以确定手术后肝脏的再生情况，”Janssen 教授说。这个问题将是团队进一步研究的课题。
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