密歇根州立大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员合作发现微生物组
如果问某人听到“胆汁酸”这个词时会想到什么，你可能会得到一些令人不快的答案。
询问密歇根州立大学自然科学学院生物化学和分子生物学系的助理教授罗伯特·奎恩，你将开始一场关于人类肠道中一些最通用、最关键的角色的对话。
胆汁酸与我们的全身健康有关，可以作为药物，并且是生物化学史上研究最深入的分子之一。
现在，由于一些偶然的机会和合作精神，奎因和他的实验室帮助发现了一种以前未知的方式，生活在我们肠道中的微生物帮助制造这些重要的分子。
在意识到宾夕法尼亚州立大学安德鲁·帕特森实验室与密歇根州立大学研究人员有类似的发现后，两个团队在著名的《自然》杂志上发表了独立但互补的论文。
这些论文共同揭示了一种著名的微生物酶的惊人贡献。
“这不仅对生物标志物有影响，而且对有助于肠道健康或减轻疾病严重程度的治疗方法也有影响，”密歇根州立大学博士生、奎因实验室报告的第一作者Doug Guzior说。
“这两篇论文确实展示了科学家合作时发生的奇妙事情，”分子理学、生物化学和分子生物学教授帕特森说。
微生物组的秘密
胆汁酸在肝脏中产生并储存在胆囊中，是我们肠道中最丰富的分子之一。
“它们充当清洁剂，与肥皂不同，”奎因解释道。“所以，当你一边看比赛一边吃玉米片奶酪时，它们会溶解这些脂肪并帮助你吸收它们。”
几十年来，人们都知道我们的肝脏在释放胆汁酸之前会结合胆汁酸。这意味着肝细胞中的酶会添加氨基酸甘氨酸或牛磺酸，以帮助胆汁酸最好地发挥作用。这些甘氨酸和牛磺酸胆汁酸早在 1850 年代就已被研究过，它们对我们的肠道健康至关重要。
但是，奎因和他的同事在2020 年的一篇论文中表明，微生物还可以通过添加甘氨酸和牛磺酸之外的许多氨基酸来结合胆汁酸。
这一发现是更深入探索的跳板。
在密歇根州立大学微生物学、遗传学和免疫学系研究的 Guzior 的带领下，Quinn 实验室将注意力转向了一种称为胆汁盐水解酶 (BSH) 的酶。
BSH 是肠道微生物组中最普遍且研究最深入的酶之一，其传统上理解的作用是分解或解离胆汁酸。
令他们惊讶的是，密歇根州立大学的研究人员发现，他们在 2020 年发现的胆汁酸实际上是由 BSH 酶产生的。
这一发现表明，这种酶本质上可以起到相反的作用，产生无数的微生物结合胆汁酸，从而大大增加胆汁酸的多样性及其作用。
奎因说：“不同的细菌在这种反向活动方面具有不同的特性，这可以在很大程度上改变胆汁酸的功能。”
这一发现还表明，细菌能够产生与曾经被认为是人类细胞独有的产物相同的胆汁酸。
“这是一种挑战科学教条的分子模仿，”古齐尔说。
“例如，如果我们检测到结合胆汁酸谱的变化，是在宿主方面——例如，由于肝脏异常——还是在细菌方面?”
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