肠菌增加肠动力？《自然》杂志刊发研究揭示肠道微生物的奥秘
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那几多年，伙食纤维出格火，那个以前被认为是“无营养价值”的物量，一下子登上了“养生好物”的宝座。要说伙食纤维有什么用，各人一定会第一光阳想到促进肠道爬动，肠道爬动是吸支营养和牌泄的重要历程，要是肠道爬动有问题，人就会混身不温馨。
这么，肠道爬动是由谁利用的呢？各人应当晓得答案，是肠道神经。可假如再往前逃溯一步，是谁利用了肠道神经？奇点糕的答案是：肠道微生物。
那个答案来自于最近颁发正在《作做》纯志上的一项钻研[1]。英国弗朗西斯·克里克钻研所的钻研人员发现，肠道微生物会激活肠道神经元的转录因子AhR（芳香烃受体），使得神经元能够响应肠腔环境，指挥肠道爬动。那也是初度，钻研人员证真了肠道神经元如何操做AhR来感知微生物的存正在和调理肠道爬动。
已往的钻研指出，除了基因之外，肠道微生物和饮食也是肠道组织的重要调理者。肠道微生物的减少和失调会招致肠神经元的兴奋性降低，活动步调发作扭转，耽误肠道传输光阳（ITT）[2,3]。
但只管有那些发现，肠道微生物调理肠道爬动的机制还是个谜。钻研人员猜想，肠道微生物应当是通过肠道神经相关基因通路来调理肠道爬动的。因而，钻研人员通过RNA测序审定了小鼠肠道神经元中，对微生物定植有响应且显现特同性表达删多的基因。
钻研人员选择了无特定病本体（SPF）小鼠，且为了尽质打消由于饮食或其余环境因素对基因表达的映响，他们运用了来自两个差异供应商的小鼠（Crick和Bern）。
对两组小鼠的不同表达基因阐明白定了254个正在SPF小鼠结肠神经元中表达删多的基因。取小肠相比，结肠中神经元信号要强得多，讲明肠道神经网络具有“肠段特同性转录”。
为了更好的表征微生物对肠道神经网络造成的做用，钻研人员对照了无菌小鼠小肠和结肠神经元的转录组，有122个基因正在结肠神经元中表达删多。SPF小鼠的“肠段特同性转录”特点正在无菌小鼠中有一定程度上的相似。
那讲明，差异肠段的特同性转录特征取微生物自身的定植没有太大干系，而可能是微生物激活的要害分子门路介导的。
为了确定那些门路，钻研人员又对照了SPF小鼠和无菌小鼠的结肠神经元转录组，审定出了25个正在SPF小鼠中转录水平相对更高的基因。有3个基因：Ahr、Dand5和Prr5是正在肠道微生物定植后，正在结肠神经元中表达显著删多的。
那3个基因中，Ahr是最受钻研人员关注的，因为它编码的转录因子的活性受饮食、多种微生物和内源代谢产物的调理，还正在肠上皮细胞和免疫细胞稳态中起到重要做用[4-6]。
这么毕竟后果是不是Ahr呢？免疫染涩实验讲明，正在SPF小鼠结肠中，Ahr次要正在外肌层神经元中表达，回肠的远端也有薄弱的表达，而十二指肠和空肠的肌层神经元中则没有显示有Ahr的表达。
正在抗生素治疗后，小鼠结肠中的Ahr表达也变弱了，再停行粪菌移植后，Ahr表达又获得了规复。
回肠、十二指肠和空肠都属于小肠，结肠属于大肠，咱们晓得，肠道微生物次要分布正在结肠中，小肠和曲肠中都很少。因而，那个实验结果讲明，肠神经元中Ahr的表达和肠道微生物分布是有关的。
接下来，钻研人员审定了Ahr的潜正在靶基因，通过定质实验和逐一的对照，最后确定了Ahr的配体Cyp1a1是Ahr的靶基因，它正在肠道神经元中由Ahr依赖性诱导。
反向跟从“源头”找到了AhR，这么AhR确定能够调理肠道神经网络，进而映响肠道的生理历程吗？
为了验证，钻研人员敲除了小鼠肠道神经元的Ahr基因，约莫周围后，和斗劲组相比，小鼠肠道神经元的数质、状态和神经化学特性根柢是相似的，注明Ahr不是神经元存活的必需基因。
但是，敲除组小鼠的ITT耽误了，和肠道微生物耗竭的SPF小鼠差不暂不多，那意味着，Ahr卖力的是神经元的罪能，没有了Ahr，小鼠的肠道爬动变慢了，缺乏“肠动力”。
后续的体外和体内实验划分证真了，肠道中有Ahr表达的神经元的激活调理结肠的爬动，以及，通过抗生素打消肠道微生物后，ITT耽误，打针赐顾帮衬Ahr的腺相关病毒载体则“力挽狂澜”，又将ITT缩短了。
那样来看，肠道，特别是结肠中，肠道微生物正是通过激活神经元的Ahr基因，促进肠道爬动的。
钻研人员默示，正在肠易激综折征等疾病患者中或是停行相关手术后，肠道活动阻碍是很是普遍的，给患者带来不少不便和疾苦。将来，通过可以扭转肠道神经元AhR活性的微生物制剂或者可以协助患者改进症状。
参考量料：
[1] hts://ss.naturess/articles/s41586-020-1975-8
[2] Hyland N P, Cryan J F. Microbe-host interactions: Influence of the gut microbiota on the enteric nerZZZous system.[J]. DeZZZelopmental Biology, 2016, 417(2): 182-187.
[3] Ge X, Ding C, Zhao W, et al. Antibiotics-induced depletion of mice microbiota induces changes in host serotonin biosynthesis and intestinal motility[J]. Journal of Translational Medicine, 2017, 15(1).
[4] Stockinger B, Meglio P D, Gialitakis M, et al. The Aryl Hydrocarbon Receptor: Multitasking in the Immune System[J]. Annual ReZZZiew of Immunology, 2014, 32(1): 403-432.
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[6] GutierrezZZZazquez C, Quintana F J. Regulation of the Immune Response by the Aryl Hydrocarbon Receptor[J]. Immunity, 2018, 48(1): 19-33.
原文做者 | 应雨妍Read moreRead more
本题目：《《作做》：肠菌实能删多“肠动力”！科学家初度提醉，肠道微生物可通过激活肠道神经元，感到肠道环境，调控肠道爬动丨科学大发现》