作者：Marcus Woo

翻譯：CramB

校對：毛毛

 

腸道微生物

圖片來源：lanatoma | Shutterstock

   

微生物組

 

 

你的身體里，從內到外擠滿了數萬億計的微生物。這些被統稱為微生物組的小家伙們在你的生活中發揮著重大作用。

微生物們影響著你的消化作用、免疫系統，甚至日常行為。科學家已經把失衡的腸道微生物組與肥胖、糖尿病、腸易激綜合征和結腸癌這些疾病聯系起來，并開始理清微生物是如何造成這些影響的。

說法一

by羅馬諾

腸道微生物可以與人體競爭營養

羅馬諾一直關注一種叫 膽堿 的重要營養素，它是多種生物功能必需的分子，也是細胞膜的關鍵成分。

“它們（微生物）比我們更快地獲取到食物里的營養。”威斯康星大學麥迪遜分校微生物學研究生金·羅馬諾（Kym Romano）說。

羅馬諾參與的一項新研究表明，小鼠體內 消耗膽堿的微生物會引發新陳代謝疾病的征象和明顯的行為改變。 這種影響甚至會遺傳下一代，導致后代會有類似焦慮的異常行為。

 

說法二

by雷伊

微生物會消耗膽堿

威斯康星大學微生物學家費德里科·雷伊（Federico Rey）說：“膽堿的微生物代謝還不夠被重視。” 即使你通過飲食或服用補劑攝入足夠的膽堿， 微生物也可能會消耗你體內供應的膽堿而影響健康。

 

雷伊說，要從這研究中得出具體的健康建議還太早。但最近《細胞宿主》（Cell Host）和《微生物》（Microbe）的發表結果 建議醫生和研究人員在評估膽堿攝入量時還應考慮微生物組。

 

     

重要膽堿

雞蛋、肉類和豆類等食物中都含有膽堿， 攝入量太少有可能導致肝臟和心臟疾病。研究者用缺膽堿飲食對實驗動物進行建模，并用靜脈注射的方式在被試身上誘導出表型，潛在的健康問題就顯而易見了。

有研究指出許多人膽堿攝入不足，多達95％的孕婦可能缺乏這種對胎兒大腦發育很關鍵的營養素。

 

膽堿的功用

膽堿被視為有助對人類腦部發展和記憶。圖片來源：pixabay.com。

 

克利夫蘭診所的醫生兼研究員斯坦·哈森（Stan Hazen）研究了腸道細菌、膽堿和健康的聯系，他說 醫學界 對膽堿的建議攝入量仍存在爭議，也不清楚人群中是否真的存在膽堿缺乏癥 。 他在一封電子郵件中說，“據我所知，診斷出膽堿缺乏癥的案例很罕見，在美國是接近零。”

 

哈森說，新的分析結果很重要，因為它非常詳細地顯示了微生物如何影響宿主的新陳代謝及其后代。

 

微生物與宿主競爭營養素的觀點并不新穎。加州大學洛杉磯分校的遺傳學家杰克·盧西斯（Jake Lusis）說，“我們已經知道膽堿很重要，而 細菌可以降解它， 但我們 還未證明有多少細菌能促進膽堿的代謝 。 盡管如此，這是我們第一次能有好的例證說明兩者之間的影響關系。”

實驗證明

為了驗證，研究人員創建了兩個簡化的微生物組。這些微生物組與人類腸道中數百種細菌相比，只含有六種細菌。

第一組包括一種能消耗膽堿的細菌VS第二組的細菌則經過基因工程改造，無法降解膽堿

研究人員將兩組細菌分別引入特殊無菌條件下培育而且缺乏自身微生物組的小鼠體內。這樣研究人員便能分清消耗膽堿的細菌對小鼠的作用。

他們給小鼠喂食高脂飲食，在這樣的環境下這些動物對膽堿缺乏造成的影響更為敏感。同時研究人員會為小鼠補給額外的膽堿以保證它們有足夠的攝入量。

與先前的研究結果一致， 含降解膽堿細菌組的小鼠更胖，并且它們的肝臟里積聚了稱為脂質的油性分子——這些都是代謝疾病的征兆 。

當細菌代謝膽堿時，會產生一種叫 三甲胺（TMA） 的分子。三甲胺在肝臟被氧化后，會變成 三甲胺-N-氧化物 或 氧化三甲胺（TMAO） ，一種與人心腎疾病有關的有毒物質。

實際上，研究人員還測量了降解膽堿細菌組的小鼠體內TMAO含量的升高水平，然而新結果表明，除了額外的TMAO之外，膽堿的缺乏也會影響健康。

 

疾病形成過程

TMA的主要來源是紅肉、雞蛋、乳制品、咸水魚等高脂食物。TMA被吸收并經由門靜脈循環進入肝臟，最終在肝臟內被氧化成TMAO，堵塞血管，引發心血管疾病。

圖片來源：bringyourownlentils.blogspot.com。

接著，研究人員觀察孕鼠的變化，這是膽堿發揮重要作用的另一種情況。 含有降解膽堿細菌組的老鼠吃掉幼崽的可能性幾乎是另一組的四倍，且父母和后代都有更多梳毛行為，那是一種過度的、焦慮的表現形式。而觀察到的另一個焦慮跡象——埋珠行為，這組幼鼠埋的鋼珠幾乎是另一組的三倍。

（注：石珠埋藏行為實驗（Marble-burying behavior test）。嚙齒動物有埋藏、儲藏物品的行為，本實驗將此種行為視為一種強迫行為來研究，小鼠單獨放置在塑料盒子內（30cm×30cm×28cm），內置25個玻璃珠（直徑約1.5cm）均勻地放置在5cm深的鋸末墊料上，不加飼料和水，以30min之內將石珠埋入至少三分之二做為強迫性行為并計數。）

“這是我發現的一個令人震驚的結果，沒想到居然有那么大的差異！”哈森說。

至于后代會遺傳到這些影響，這是可能因為他們自身，或母胎在妊娠期間，膽堿攝入不足所導致。其中，母體的微生物也可能影響著后代的基因表達。

胎兒代謝膽堿時，名叫甲基的分子會直接結合到DNA鏈上。甲基通常會關閉附近的所有基因，這過程叫 “DNA甲基化” ，在胎兒發育中是普遍且不可逆的。這是表觀遺傳學的一個不需改變實際的遺傳密碼而改變基因表達的例子。

 

DNA甲基化

在兩個中心的胞嘧啶的一個DNA分子被甲基化。圖片來源：維基百科。

 

母體的微生物使膽堿缺乏會抑制DNA甲基化，從而改變胎兒的表觀遺傳甚至其未來行為。

 

下一步將不僅限于小鼠。“這樣的研究提醒我們需要開始關注人類了。”哈森說。

 

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編輯：毛毛

排版：毛毛

題圖來源：lanatoma | Shutterstock

翻譯來源：Insidescience.org，When It Comes to Nutrition, Don’t Forget Your Microbes

  

 

 

 

驚！體內住著“賊”，正在慢慢偷走你的營養

圖文簡介

微生物是如何在身體里造成影響