肠道微生物群落的影响基因表达

在我们的勇气,在所有动物的内脏,驻留一个健壮的微生物称为微生物的生态系统。由数万亿生物——细菌、真菌和病毒——微生物对宿主健康至关重要,提供重要的服务,从营养免疫系统开发和维护处理。

现在,在一项研究比较小鼠在“无菌”环境和老鼠更典型的实验室条件下,科学家们还发现了微生物生活在我们的另一个重要的角色:中介的主机通过表观基因组基因表达,调节基因在细胞的化学信息是活动的。

在线写作11月23日在《分子细胞》杂志上威斯康星-麦迪逊大学的一个研究小组描述了新的研究帮助梳理的力学肠道微生物与宿主的细胞开关基因。这项研究的结果,另一个指控所谓的西方饮食(高饱和脂肪,糖和红肉),揭示了在胃里的细菌产生的代谢物化学与细胞,包括结肠细胞远远超出规定其宿主基因表达和健康。

“细菌基因表达,他的主机通过表观基因组的改变,”约翰Denu解释说,威斯康辛大学麦迪逊分校的生物分子化学教授和威斯康辛州研究所高级研究员发现,这项新研究的作者之一。“我们开始了解如何以及为什么饮食的机理和微生物的事。”

这项研究是由金伯利Krautkramer, MD /博士学位。在威斯康辛大学医学与公共卫生学院的学生,发现传统的关键基因调控的差异提出了老鼠和老鼠在无菌的环境中长大。两种不同的饮食提供的老鼠:一个丰富的植物碳水化合物类似于人类食用水果和蔬菜;另一个模仿西方饮食,富含单糖和脂肪。

植物性饮食,根据费德里科•雷伊,威斯康辛大学麦迪逊分校的细菌学教授,也是一个新报告的共同通讯作者,收益率更丰富的微生物:“一个好的饮食习惯可以一个精美复杂的微生物,”雷说。

“我们发现肠道微生物影响主机diet-dependent方式表观基因组。植物性饮食似乎有利于宿主沟通。”

威斯康星州的新研究表明,少量的短链脂肪酸产生肠道细菌消耗,代谢和发酵营养植物是重要的化学信使,与主机通过表观基因组的细胞。“的一个发现是,微生物代谢或植物纤维的发酵结果生产短链脂肪酸。这些分子,和潜在的其他部分负责沟通”与表观基因组,Denu说。

在这项研究中,动物的肠道微生物群,被喂食富含糖和脂肪的饮食有一个减少与宿主细胞的能力。根据威斯康辛团队,这可能暗示的模板一套健康的人类微生物组是在遥远的过去,当食物从植物组成的饮食和糖和脂肪都不如在当代饮食有更多可用的肉类和加工食品。

“当我们离开植物性饮食,我们可能会失去一些微生物和主机之间的通信,”雷伊。“与西式饮食,似乎微生物和主机之间的通信丢失。”

富含脂肪和糖的食物,特别是加工食品,更容易消化的主机,但不一定是一个好的植物存在于肠道的食物来源。结果是一个多样的微生物和主机通信,根据研究人员。

研究中一个令人惊讶的发现是,化学微生物与宿主细胞之间的通信是深远的。除了与结肠细胞,细菌似乎也与细胞在肝脏和脂肪组织远离肠道。Denu说,更多证据的重要性微生物宿主的福祉。

Denu说,爱发牢骚的实验研究中,老鼠提供了在无菌环境中三种不同的短链脂肪酸,研究表明表观基因组重要使者。补充足以促进健康的微生物群与宿主细胞相互作用在老鼠的饮食富含植物纤维。

“它有助于显示三个短链脂肪酸的收集植物性饮食可能产生的主要传播者,“Denu补充道。“我们认为这不仅仅是微生物。这是微生物新陈代谢。”

来源:

发生的故事威斯康星大学麦迪逊分校。特里Devitt写的原创作品。请注意:上面的内容可能是编辑,以确保其符合技术网络的风格和长度的指导方针。188金宝搏备用

参考:

Krautkramer, k。Kreznar, j . H。Romano, k。维瓦斯,大肠。Barrett-Wilt, g。、Rabaglia m E。,…Denu, j . m . (2016)。Diet-Microbiota交互协调全球表观遗传编程在多个宿主组织。分子细胞。doi:10.1016 / j.molcel.2016.10.025