Cell Chem Biol：研究揭示肠道有益菌群如何适应母乳
2017-04-12 佚名 科学网
母乳为宝宝提供了主要营养元素，同时也有益于寄生在婴儿胃肠道中的微生物。近日，刊登于《细胞—化学生物学》期刊上的研究显示，长双歧杆菌能通过产生一种名为LnbX的酶，成功适应婴儿肠道环境。这一机制使得该细菌能以仅在人奶中富含的糖类为食。
母乳为宝宝提供了主要营养元素，同时也有益于寄生在婴儿胃肠道中的微生物。近日，刊登于《细胞—化学生物学》期刊上的研究显示，长双歧杆菌能通过产生一种名为LnbX的酶，成功适应婴儿肠道环境。这一机制使得该细菌能以仅在人奶中富含的糖类为食。
“基于双歧杆菌能促进健康，我们的研究可能揭示了母乳驱动的肠道细菌和人类共生的进化轨迹。”该论文共同高级作者、日本京都大学的Takane Katayama说。
早期肠道细菌被认为对人体健康有长效影响，并且膳食会对肠道菌群产生巨大影响。例如，科学家认为，母乳中的乳糖能有选择地促进双歧杆菌等有益肠道菌群的生长。而母乳中的一个主要成分乳-N-四糖，并不存在于其他哺乳动物的乳汁中。而双歧杆菌产生的酶能分解这种糖，这表明这些微生物与人类的共生关系是后来进化而来的。
为了调查这种共生关系的进化，Katayama、 Shinya Fushinobu和同事，测定了LnbX催化区的X射线晶体结构，发现与LnbB 相比，LnbX有不同的结构和催化机理，因此属于一个水解酶新家族。
研究人员还表示，LnbX基因对长双歧杆菌B能依靠乳-N-四糖生存的能力十分重要。此外，排泄物DNA研究发现，与混合喂养的婴儿相比，长双歧杆菌B和LnbX基因在仅食用母乳的婴儿胃肠道内数量更多。
在未来研究中，Katayama团队计划调查其他能吸收母乳中糖分的产生不同酶的双歧杆菌。他们还将寻找能提高婴儿健康的双歧杆菌代谢物，以提高配方奶的营养。
原文出处：
Yamada C，et al.Molecular Insight into Evolution of Symbiosis between Breast-Fed Infants and a Member of the Human Gut Microbiome Bifidobacterium longum.Cell Chem Biol. 2017 Apr 4. pii： S2451-9456(17)30095-8. doi： 10.1016/j.chembiol.2017.03.012.
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