Cell子刊：饮食是怎样通过肠道微生物塑造你的身体的？
2016-11-28 漱石 生物探索
导语：总所周知饮食影响我们身体中的微生物的平衡。近日，一项来自威斯康星大学小鼠研究表明，微生物通过作用于组蛋白的代谢产物实施与宿主的交流，从而影响基因转录，这一过程不仅发生在结肠，而且在身体其他部分的组织中也存在。这项研究结果发表于11月23日的Molecular Cell杂志上。西方有句俗语：You are what you eat。不过，这是为什么？现代科学研究表明，饮食影响我们身体中的微生物
导语：总所周知饮食影响我们身体中的微生物的平衡。近日，一项来自威斯康星大学小鼠研究表明，微生物通过作用于组蛋白的代谢产物实施与宿主的交流，从而影响基因转录，这一过程不仅发生在结肠，而且在身体其他部分的组织中也存在。这项研究结果发表于11月23日的Molecular Cell杂志上。
西方有句俗语：You are what you eat。不过，这是为什么？现代科学研究表明，饮食影响我们身体中的微生物的平衡，但微生物平衡改变如何转化为对宿主的影响尚不清楚。近日，一项来自威斯康星大学小鼠研究表明，微生物通过作用于组蛋白的代谢产物实施与宿主的交流，从而影响基因转录，这一过程不仅发生在结肠，而且在身体其他部分的组织中也存在。这项研究结果发表于11月23日的Molecular Cell杂志上。
在这项研究中，研究人员首先比较了无菌小鼠与那些携带活性肠道微生物的小鼠，发现肠道微生物群改变了宿主几个组织的表观基因组。然后他们将正常饮食的小鼠与西式饮食（复合碳水化合物和纤维含量低，脂肪和单糖含量高）的小鼠进行比较。与此前报道研究一致，正常饮食的小鼠的肠道菌群与西式饮食的小鼠的肠道微生物群不同。
研究人员表示，当宿主消耗富含复杂植物多糖（如纤维）的饮食时，由于这种多糖不易被人类细胞吸收，因此肠道微生物就有更多的食物。
此外，他们发现西式饮食的小鼠产生的某些代谢产物水平比健康饮食的小鼠较低。研究人员认为这些主要通过纤维的微生物发酵产生的代谢物——短链脂肪酸乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐，可能影响着他们在小鼠组织中观察到的一些表观遗传学变化。
图片来源：参考文献
接下来，研究人员将代谢产物的变化与表观遗传变化相联系。当他们观察小鼠的组织时，发现两组不同方式饮食的小鼠存在总体组蛋白乙酰化和甲基化的差异。研究结果表明染色质改变对宿主有相当深远的影响，通过基因表达差异影响宿主健康。
为了证实代谢物确实能够导致表观遗传变化，研究者将无菌小鼠暴露于含有三种短链脂肪酸的饮用水下，以确定这些物质是否足以引起表观遗传变化。在观察小鼠的组织之后，他们发现饮用含补充剂的水的小鼠表观遗传学特征与携带微生物的健康饮食小鼠相似。
将这些发现从小鼠推及到人类中还需要进一步实验研究。 研究人员表示，这是一个复杂的任务。但他们知道人类微生物群落也产生这些短链脂肪酸，人类的血浆中就可以检测到，所以研究人员推测同样人类中也有类似的现象。
研究人员还补充说，产生丁酸盐的细菌在患有糖尿病和心血管疾病的人较少，并且丁酸盐也被认为在肠中具有抗炎作用。
但是研究人员不主张使用短链脂肪酸补充剂作为健康饮食的一种方式。水果和蔬菜不仅仅含有复杂的多糖，它们还含有许多其他组分，包括多酚，同样也在肠道中代谢，并且可能以研究人员尚未知晓的方式影响宿主的染色质，而短链脂肪酸是这个故事中的冰山一角。
原始出处：
Kimberly A. Krautkramer1, 2, Julia H. Kreznar3, Kymberleigh A. Romano3, Eugenio I. Vivas3, Gregory A. Barrett-Wilt4, Mary E. Rabaglia5.Diet-Microbiota Interactions Mediate Global Epigenetic Programming in Multiple Host Tissues.molcel.2016.10.025
Changes in the diet affect epigenetics via the microbiota.November 23, 2016
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#Cell#
48
#CEL#
0
#微生物#
54
讲的好，学习了
88
好亲民的研究啊
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