腸道微生物群是生活在人類腸道中的數萬億微生物群落，它不僅影響腸道健康，而且還影響遠離腸道的器官的健康，因此享有越來越高的聲譽。對於腸道中的大多數微生物來說，它們如何影響其他器官的細節仍不清楚，但對於腸道常駐細菌羅伊氏乳桿菌(L. reuteri )來說，謎題的碎片已經開始清晰。
「羅伊氏乳桿菌是一種會影響體內多個器官的細菌，」貝勒大學分子病毒學和微生物學助理教授、共同通訊作者 Sara Di Rienzi 博士說。
「研究人員發現，這些細菌可以減少成人和囓齒動物模型的腸道炎症，抑制骨質疏鬆症包含動物模型和人體臨床試驗中的骨質流失，促進小鼠和人類的皮膚傷口癒合，並改善六種自閉症譜系小鼠模型的社會行為失調。”
在羅伊氏乳桿菌的這些作用中，促進社會行為和傷口癒合的能力已被證明需要激素催產素的信號傳導，但人們對其如何發生知之甚少。
「我們研究了羅伊氏乳桿菌、催產素和大腦等遠處器官之間的聯繫，並發現了意想不到的發現，」第一作者、貝勒大學分子病毒學和微生物學助理教授希瑟·丹霍夫博士說。
「催產素主要是在下視丘（參與調節進食和社會行為的大腦區域）以及其他器官中產生的。鑑於其他大腦產生的荷爾蒙也在腸道中產生，我們測試了催產素本身是在腸道中產生的新想法。也在羅伊氏乳桿菌。”
研究人員逐步建立了他們的案例。首先，他們回顧了腸上皮的單細胞 RNA-Seq 資料集，該資料集顯示了哪些基因在該組織中表現。
他們發現催產素基因在多種物種的上皮細胞中表達，包括小鼠、獼猴和人類。
然後，利用螢光顯微鏡，研究團隊發現催產素直接存在於人類腸道類器官（也稱為迷你腸道）上，這是腸道組織的實驗室模型，概括了其許多功能和結構。
「最後，一個重要的時刻是我們在人體腸道組織樣本中觀察到催產素，證明催產素是一種腸道激素，」迪里恩齊說。
「我們也確定了羅伊氏乳桿菌調節人類腸道組織和人類腸道類器官分泌催產素的機制，」丹霍夫說。
“羅伊氏乳桿菌刺激腸道內的腸內分泌細胞釋放腸道激素促胰液素( secretin)，進而刺激另一種腸道細胞類型，即腸上皮細胞，釋放催產素。”
「我們對這些發現感到興奮，」共同通訊作者、分子病毒學和微生物學教授、貝勒丹·L·鄧肯綜合癌症中心成員羅伯特·布里頓博士說。「這些細菌對身體的各個部位都有正面作用，但尚不清楚這是如何發生的。我們的研究結果證明，腸道中也會產生催產素，這是羅伊氏乳桿菌影響催產素分泌的新機制。現在，我們正在研究致力於使用缺乏腸道催產素的新小鼠模型來確定自閉症譜系障礙的潛在治療方法，以獲得對腸道中產生的催產素、社會行為和大腦之間的聯繫的新認識。”
參考文獻:
- Heather A. Danhof, Jihwan Lee, Aanchal Thapa, Robert A. Britton, Sara C. Di Rienzi. Microbial stimulation of oxytocin release from the intestinal epithelium via secretin signaling. Gut Microbes, 2023; 15 (2) DOI: 10.1080/19490976.2023.2256043
留言列表
