研究人员揭示氢气在肠道中的重要作用
Hudson医学研究所
放屁在研究界引起了"臭味"——但这是一个积极的信号。
墨尔本科学家揭示了氢气在人体肠道中产生和利用的机制。虽然氢气因使放屁可燃而"臭名昭著"，但它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Hudson医学研究所和莫纳什大学的研究人员领导的国际团队进行，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，氢气会自然地在肠道中产生。其中一部分气体被呼出，大部分被其他肠道细菌回收利用，其余则以放屁的形式排出体外。
第一作者Caitlin Welsh博士（由Hudson医学研究所和莫纳什大学联合培养）表示，肠道微生物每天可产生高达一升的氢气，研究结果表明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。但氢气不仅仅是放屁背后的气体——它是肠道健康的隐性驱动者，"Welsh博士说。"我们的研究表明，氢气以出人意料且多样化的方式塑造肠道微生物组。它有助于某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展我们对肠道工作原理基本知识的必要性，以便设计出治疗胃肠道问题的新方法。
现为Hudson医学研究所博士后科学家的Welsh博士表示，研究结果表明，那些能够在不同能源之间切换的某些细菌在利用氢气方面可能比先前认为的更为重要。
左起：Sam Forster副教授，Caitlin Welsh博士
"总体而言，这项研究为氢气如何在肠道中产生、利用及其对健康的影响提供了新见解，"Welsh博士说。"氢气对许多生物过程至关重要，但在此之前，它如何促进肠道微生物组群落多样性和相互作用的方式一直理解不足。
"这项研究表明，氢气是决定肠道微生物组结构和健康的关键参与者，然而其精确机制与健康和疾病之间的联系仍有待理解。这项研究强调了进一步研究其在疾病中作用的必要性。"
共同资深作者Sam Forster副教授表示，这些新发现的联系可能会增进对肠道疾病的了解，并指导开发新的基于微生物组的治疗方法。
Forster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体生物治疗，但我们还有很长的路要走，才能完全了解它们的工作原理以及如何最佳使用它们。
"通过了解这些系统的功能，它为治疗干预开辟了新的机会，其中一些我们甚至还没有考虑过。"
共同资深作者、莫纳什大学BDI的"One Health Microbiology"小组负责人Chris Greening教授表示，氢气是人体肠道中一种常见但理解不足的物质。
"肠道中的气体产生是一个正常过程。当肠道细菌分解食物时，会产生大量气体，然后被其他微生物用作能源，"Greening教授说。
然而，过量的氢气产生可能预示着肠道问题。异常的氢气水平与感染、消化障碍甚至癌症相关，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，"Greening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疗法。
研究发现
研究发现，一种名为Group B [FeFe]-氢化酶的特定酶主要负责在肠道中产生氢气。这种酶存在于许多肠道细菌中且非常活跃。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和产生氢气，尤其是在与健康相关的主要菌群中。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，健康人的肠道中含有大量这种酶，但克罗恩病患者的肠道中这种酶较少，而其他类型的产氢酶则较多。
【全文结束】
