莫纳什大学
关键要点
- 氢气在肠道中产生，部分以胀气形式排出
- 研究人员对肠道微生物如何制造和利用氢气有了新的认识
- 这将有助于理解和维护整体肠道健康
放屁这一现象正引起科研界的关注，但此次研究带来了积极的发现。
墨尔本科学家揭示了氢气在人体肠道中是如何产生和利用的。尽管因使放屁能够点燃而闻名，但氢气在支持肠道健康方面也发挥着积极作用。
这项发表在《自然·微生物学》杂志上的研究，由莫纳什大学和哈德逊医学研究所的研究人员领导的一个国际团队完成，该团队分析了微生物如何控制肠道中的氢气水平。
当细菌发酵我们饮食中未消化的碳水化合物时，氢气自然在肠道中产生。这部分气体有些被呼出，大部分被其他肠道细菌回收利用，其余则以胀气形式排出体外。
该研究的第一作者、由莫纳什大学和哈德逊医学研究所共同培养的凯特琳·韦尔什博士表示，研究结果显示氢气在肠道功能中的作用比之前认为的更为重要。
"大多数人每天释放约一升气体，其中一半是氢气。但氢气不仅仅是胀气背后的气体——它是肠道健康的隐性驱动者，"韦尔什博士说。"我们的研究表明氢气以令人惊讶且多样化的方式塑造肠道微生物组。它帮助一些有益细菌在肠道中茁壮成长，并维持消化过程。"
研究人员希望他们的发现能够凸显扩大我们对肠道工作基本知识的必要性，以便用于设计胃肠道问题的新治疗方法。
共同资深作者、莫纳什大学生物医学发现研究所的"同一健康微生物学"小组负责人克里斯·格林宁教授表示，氢气对肠道功能至关重要。
"肠道中的气体产生是一个正常生理过程。当肠道细菌分解食物时会产生大量氢气，然后被其他微生物用于获取能量，"格林宁教授说。
然而，过量的氢气产生可能表明肠道存在问题。异常的氢气水平与感染、消化系统疾病甚至癌症有关，通常通过呼吸测试来评估肠道健康。
"我们还发现，肠道疾病患者的氢气产生受到干扰，但尚不清楚这是疾病的原因还是结果，"格林宁教授说。
研究人员的工作重点是了解氢气在肠道功能中的基本作用，而不是改进诊断或开发治疗方法。
共同资深作者、哈德逊研究所微生物群和系统生物学实验室负责人、同时在莫纳什大学临床科学学院分子与转化科学系任职的萨姆·福斯特副教授表示，新发现的联系将有助于理解肠道状况并指导开发基于微生物组的新治疗方法。
福斯特副教授表示，虽然新兴的基于微生物组的疗法范围从粪便移植和益生菌到活性生物疗法，但我们还有很长的路要走，才能完全了解它们如何工作以及如何最好地使用它们。
"通过了解这些系统的功能，它为治疗干预开辟了新的机会，其中一些我们甚至尚未考虑过，"他说。
研究发现
该研究发现，一种称为B组[FeFe]-氢化酶的特定酶主要负责肠道中氢气的产生。这种酶存在于许多肠道细菌中，活性很高。研究人员研究了来自粪便样本和肠道组织的细菌，发现这种酶有助于细菌生长并产生氢气，特别是在与健康相关的主要群体中。他们还发现，这种酶通过使用涉及铁和另一种称为铁氧还蛋白的蛋白质的特定化学反应来工作。例如，健康人的肠道中有大量这种酶，但克罗恩病患者体内的这种酶较少，而其他类型的产氢酶则较多。
阅读发表在《自然·微生物学》杂志上的研究论文《广泛存在的氢化酶支持健康人肠道细菌的发酵生长》
DOI: 10.1038/s41564-025-02154-w
这项研究涉及莫纳什大学生物医学发现研究所、哈德逊医学研究所、乌普萨拉大学、墨尔本大学、彼得·多尔蒂感染与免疫研究所、哈佛大学、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校、密歇根大学和普渡大学。
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