墨尔本科学家揭示了氢气在人体肠道中的产生与利用机制。尽管氢气因使肠胃胀气易燃而"臭名昭著"，但研究证实它对维持肠道健康具有积极作用。
发表在《自然·微生物学》杂志上的这项研究中，来自蒙纳士大学（Monash University）和哈德逊医学研究所（Hudson Institute of Medical Research）的研究人员领导国际团队，分析了微生物如何控制肠道中的氢气水平。
当肠道细菌发酵我们饮食中未被消化的碳水化合物时，氢气会在肠道中自然产生。部分气体通过呼吸排出，大部分被其他肠道细菌循环利用，其余则以肠胃胀气形式排出体外。
该研究第一作者凯特琳·韦尔什博士（Dr. Caitlin Welsh）由蒙纳士大学和哈德逊医学研究所联合培养，她表示研究结果揭示氢气在肠道功能中的作用比先前认为的更为重要。
"大多数人每天释放约一升气体，其中一半是氢气。但氢气不仅仅是肠胃胀气的'幕后推手'——它是肠道健康的隐形驱动者，"韦尔什博士表示。
"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。它帮助某些有益细菌在肠道中茁壮成长，并维持消化功能的正常进行。"
研究人员希望这一发现能突显拓展对肠道工作基本认知的必要性，以便用于设计胃肠道问题的新疗法。
共同资深作者、蒙纳士大学生物医学发现研究所"一体健康微生物学"团队负责人克里斯·格林宁教授（Professor Chris Greening）表示，氢气对肠道功能至关重要。
"肠道产气是正常生理过程。当肠道细菌分解食物时会产生大量氢气，随后其他微生物将其用作能量来源，"格林宁教授表示。
然而，过量氢气产生可能预示肠道问题。异常的氢气水平与感染、消化系统疾病甚至癌症相关，通常通过呼吸测试来评估肠道健康状况。
"我们还观察到肠道疾病患者的氢气产生出现紊乱迹象，但尚不清楚这是疾病的原因还是结果，"格林宁教授表示。
研究人员的工作重点是理解氢气在肠道功能中的基础作用，而非改进诊断或开发疗法。
共同资深作者、哈德逊研究所微生物群与系统生物学实验室负责人、同时在蒙纳士大学临床科学学院分子与转化科学系任职的山姆·福斯特副教授（Associate Professor Sam Forster）表示，这一新发现的关联仍有助于理解肠道疾病状况，并指导开发新型基于微生物组的治疗方法。
福斯特副教授表示，尽管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不等，但我们仍需很长一段路才能充分理解它们的工作原理及最佳使用方法。
"通过理解这些系统的功能，我们打开了治疗干预的新机遇大门，其中一些甚至是我们尚未考虑过的，"他表示。
研究发现，一种名为B组[FeFe]-氢化酶的特定酶类主要负责肠道中的氢气产生。这种酶存在于多种肠道细菌中且活性很高。
研究人员通过研究粪便样本和肠道组织中的细菌发现，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细菌群组中。他们还发现，该酶通过涉及铁元素和一种名为铁氧还蛋白的蛋白质的特定化学反应发挥作用。
例如，健康人群肠道中含有大量此类酶，而克罗恩病患者体内此类酶较少，却含有更多其他类型的产氢酶。
更多信息：凯特琳·韦尔什等人，《广泛存在的氢化酶支持健康人群中肠道细菌的发酵生长》，《自然·微生物学》（2025）。DOI: 10.1038/s41564-025-02154-w
期刊信息：《自然·微生物学》
提供方：蒙纳士大学
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