细胞分裂素是一类植物激素，也存在于人类和其他哺乳动物的体内。最近在维尔茨堡大学进行的一项研究表明，这些化合物不仅通过食物摄入。这表明哺乳动物体内可能存在其他内源性或替代来源。
在生物学中，细胞分裂素长期以来一直被认为是植物界的专属调节剂，它们在植物中控制生长和对压力的反应等。这些物质可能在人类有机体中发挥重要作用，这一点此前鲜有研究。然而，维尔茨堡大学生物中心的一个研究团队现在已经证明，细胞分裂素系统性地存在于各种哺乳动物的器官中——包括人类。
该团队的研究结果已发表在《Gut Microbes》杂志上。负责这项研究的是生物化学家PD博士Eman M. Othman-Sholkamy和生物信息学家Thomas Dandekar教授。
研究团队以五种不同物种为例——从肉食动物到杂食动物——表明细胞分裂素是哺乳动物生理学的固定组成部分。此外，科学家们还证明了这些信使物质并非局限于局部，而是通过血液遍布全身。
然而，植物和哺乳动物的细胞分裂素浓度存在明显差异：在植物中，这些值比动物或人类血清高出约四到十倍。尽管如此，这些分子可能不仅仅是被动的伴随物质。研究结果表明，它们可能在肌肉生长、细胞老化过程或神经细胞保护等方面发挥重要作用。
营养和肠道细菌的作用
为了确定细胞分裂素的来源，科学家们进行了受控喂养实验，随后仔细研究了动物的微生物组。微生物组：这个术语描述了定植在体内的所有微生物，如细菌、病毒和真菌。为了理解遗传基础，他们分析了来自全球微生物基因目录的23亿基因序列的庞大数据库。主要结果如下：
• 食物的影响：八小时的禁食期导致小鼠血清和尿液中的激素水平显著下降。这证明日常通过食物摄入是细胞分裂素池的主要来源。
• 肠道菌群的重要性：在所谓的"无菌"小鼠中（缺乏自然微生物组），检测到的信使物质明显减少。然而，宏基因组分析在不同细菌菌株中识别出特定的细胞分裂素产生基因。
• 自身的细胞分裂素生产者：内源基因TRIT1可能扮演特殊角色。这个基因与特殊类型细胞分裂素的合成相关。它的存在表明，哺乳动物不仅依赖外部来源，还拥有自身的基因库，可以少量自行生产这些物质。
• 无活性的激素储存：在生化分析过程中，研究人员发现了所谓的细胞分裂素-O-葡萄糖苷。这种化合物在体内作为激素的无活性储存形式，可以根据需要转化为活性作用形式。
多种器官中的信使物质
细胞分裂素的分布绝不仅限于血液。研究人员在肾脏、心脏和肝脏中也检测到了这些物质。在重要器官中的广泛存在，根据他们的说法，突显了其潜在的生物学相关性。"如果这些物质在周围组织中系统性地被保持，那么它们可能影响细胞老化或免疫反应等基本过程，"第一作者Eman M. Othman-Sholkamy说。因此，这些结果可能对理解长期健康维护具有高度的医学和社会意义。
健康研究的新途径
"这些'植物性'激素在人体内的存在可能为医学开辟新的方法，"Thomas Dandekar补充道。因此，未来的研究应该澄清细胞分裂素是否可以用于治疗炎症或神经退行性疾病，如亨廷顿舞蹈症。
Eman M. Othman-Sholkamy、Muhammed Naseem和Thomas Dandekar是最早研究与感染相关的细胞分裂素（Naseem等人，2012年）、其信号在生命各个领域的存在（Naseem等人，2015年）以及其在人类、哺乳动物中以及对氧化还原应激的保护作用（Othman-Sholkamy等人，2016年）的研究团队之一。
三位作者共同发表了二十篇关于这一主题的科学论文。除了这项研究外，他们还在《Gut Microbes》上发表了一篇综述文章。在这篇文章中，他们全面概述了细胞分裂素和人类微生物组作为不可或缺的生物伙伴，对新陈代谢、免疫系统和药物功效有着重大影响。
科学联系人：
Prof. Dr. Thomas Dandekar，生物信息学讲席教授，电话：+49 931 31-84551，邮箱：thomas.dandekar@uni-wuerzburg.de
Dr. Eman Sholkamy，生物化学I讲席，电话：+49 931 31-81165，邮箱：eman.sholkamy@uni-wuerzburg.de
原始出版物：
Eman M. Othman, Elena Bencurova, Pamela Ferretti, Peer Bork, Alvaro Rodriguez del Rio, Jaime Huerta-Cepas, Ignazio Caruana, Rania Abdel-latif, Aman Akash, Alfonso Albacete, Feras Lafi, Thomas Dandekar & Muhammad Naseem (2026). Diet and microbiome shape small-molecule cytokinin pools in mammals, Gut Microbes, 18:1, 2679497
Gavanji, S., Suhail, M., Bencurova, E., Dandekar, T., & Othman, E. M. (2026). Recent advances and clinical relevance of microbiome dynamics in health and disease. Gut Microbes, 18(1)
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