距離產生美!Cell子刊:腸道自產「消毒液」在維護著健康

2020-12-17 中國生物技術網

在新冠大流行期間，消毒液可是個搶手貨，家家戶戶和醫療機構每天都會使用。但大家都知道，它只能用於體外和環境消毒，不能用於體內，因為會造成生命危險。

但一項新研究告訴我們，我們的體內也在自產「消毒液」來維護腸道健康。

近日，發表在《Cell Host & Microbe》上的一項研究中，來自美國加州大學戴維斯分校領導的研究團隊發現，結腸內壁的一種酶會釋放出過氧化氫，以保護腸道菌群。該研究改寫了對腸道工作原理的認識，並闡明了微生物在結腸中的空間組織方式。同時，作者還呼籲需要一種新方法來治療腸道炎症。

過氧化氫（H2O2）是一種強氧化劑，可以任意比例與水混溶。過氧化氫水溶液俗稱為雙氧水，通常用於醫用傷口消毒及環境消毒。

大多數微生物都生活在我們的大腸中，而大腸其實是一個天然的低氧環境。

研究通訊作者、加州大學戴維斯分校醫學院微生物學和免疫學教授Andreas Bumler說：「人體內有超過一半的微生物對氧氣不耐受。我們發現，腸道菌群遠離結腸表面，這對於避免因好細菌的意外免疫反應而引發的炎症至關重要。」

過去的研究認為，這種空間分離是由細胞釋放的氧氣來維持的，目的是防止微生物過於靠近腸壁。但這項研究推翻了之前的理論。

Bumler說：「我們觀察了腸道細菌和它宿主結腸之間的空間關係，並發現結腸內壁的細胞釋放過氧化氫而不是氧氣來限制微生物的生長。」

已知NOX1是一種存在於腸道內壁的酶，它是結腸中過氧化氫的重要來源。天然產生的過氧化氫充當著過濾器的作用，以調節結腸中微生物群落的位置。

研究人員使用定植在結腸表面的病原體鼠檸檬酸桿菌（Citrobacter rodentium）來識別在該空間環境中的微生物特徵。他們發現，檸檬酸桿菌只有直接附著在腸壁上時才能釋放出過氧化氫。這表明，機體使用過氧化氫來保護結腸表面。同時，防止腸道細菌與身體不該接觸的部位混合，從而避免引發炎症。

用天然「過濾器」治療腸道炎症

當腸道菌群失調時，可能會引發炎症並導致如噁心、腹脹等消化道疾病症狀。傳統治療腸道炎症的方法主要是使用抗生素或益生菌來靶向細菌。

但這項新研究表明，需要一種不同的方法來治療腸道炎症和菌群失調。研究人員指出，這是恢復宿主功能而不是消滅微生物的機會。

Bumler說：「我們需要將治療腸道炎症的方向從靶向細菌轉為恢復『過濾器』的功能。」

論文連結：

https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.10.009

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