我们的肠道是一个繁忙的活动中心，寄居着数万亿个微生物，这些微生物与我们的身体协同工作，以保持健康。最近的一项研究探讨了这种合作关系的一个引人入胜的方面：肠道细菌如何与宿主身体合作调节胆汁酸，这些分子控制着消化、胆固醇水平和脂肪代谢。
“胆汁酸是在肝脏中产生的，有助于脂肪的消化，”Boyce Thompson研究所教授兼该研究的通讯作者之一Frank Schroeder解释道。这项研究发表在《自然》杂志上。
“但现在已明确的是，它们不仅仅是消化辅助物；它们还作为信号分子，调节胆固醇水平、脂肪代谢等。它们通过结合一种名为FXR的受体来实现这一切，这个受体就像一个红绿灯，控制着胆固醇代谢和胆汁酸的生产，以避免过度积累。”
这里微生物起作用的地方是：肠道细菌可以修饰胆汁酸，完全改变其活性。细菌可以将胆汁酸转变为强烈激活FXR的形式，指示身体减缓胆汁的产生并修改其他方面的脂肪代谢。科学家们一直想知道身体是如何对抗这种微生物对新陈代谢的控制的。
在这项研究中，Schroeder和他的团队发现了一个聪明的技巧，身体用来保持微生物影响在可控制范围内（该研究使用小鼠作为模型）。他们发现在肠道中，身体进一步修饰由微生物产生的胆汁酸，形成一种新的衍生物家族，称为BA-MCYs，使用一种名为VNN1的酶。与肠道细菌制造的形式不同，这些BA-MCYs充当FXR拮抗剂——基本上是关闭FXR的“开关”。这鼓励了胆汁的生产而不是限制它。
“这种平衡行为是至关重要的，”Schroeder说。“当肠道细菌产生大量强烈激活FXR的胆汁酸时，身体会通过制造BA-MCYs来进行反击，确保胆汁酸系统保持精细调节。这种相互作用突显了肠道微生物与宿主身体之间动态的、互利的关系。”重要的是，BA-MCYs也在人类血液样本中被检测到，表明同样的机制也存在于人体内。
这些发现对健康和疾病有令人兴奋的启示。研究人员发现，在小鼠中提高BA-MCY水平有助于减少肝脏中的脂肪积累，提示了一种治疗如脂肪肝疾病或高胆固醇等病症的潜在方法。此外，饮食干预措施如增加纤维摄入量增强了BA-MCY的生产，暗示了饮食在管理这一系统中的作用。
“我们的研究表明，肠道微生物与身体之间正在进行对话，这对于调节胆汁酸的生产至关重要，”共同通讯作者David Artis博士说，他是Jill Roberts炎症性肠病研究所、Friedman营养与炎症研究中心主任及Weill Cornell医学院Michael Kors免疫学教授。
虽然这一发现揭示了之前隐藏的肠道化学层，但问题仍然存在。饮食和生活方式如何影响BA-MCY水平？这些化合物能否帮助管理糖尿病或代谢综合征等疾病？未来的研究可能会为个性化干预铺平道路，利用这种宿主-微生物的合作关系来优化健康。
“我们的论文是一份路线图，用于利用非靶向代谢组学和化学更好地理解肠道微生物群与身体之间的对话如何影响一系列疾病，”Artis博士说。
这项研究揭示了我们的身体和肠道细菌如何作为一个相互依存的网络合作，以维持代谢稳态。它提醒我们，我们不仅仅是个体——我们是生态系统，与体内复杂的微生物世界紧密相连。
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