來源：生物谷 如果有一種神奇的食物能夠滋養腸道中的有益微生物，幫助營養不良的兒童更好地成長，那該有多好？這不，來自圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員就開發出了一種治療性食物，這種食物可以改善兒童的生長和其他健康指標。為了弄清楚這種食物是如何起作用的，由醫生科學家Jeffrey I. Gordon領導的一個研究小組深入研究了兒童腸道微生物組對這種療法的反應。 相關研究結果發表在2024年10月25日的Science期刊上，論文標題為“A human gut Faecalibacterium prausnitzii fatty acid amide hydrolase”。 在這項新的研究中，Gordon團隊發現了一種特殊的腸道細菌，它與孟加拉國兒童在接受一種旨在滋養健康腸道微生物的治療性食物后更好地成長有關。這種以微生物為導向的治療性食物被稱為MDCF-2。研究人員發現，兒童腸道微生物群落中攜帶的這種細菌菌株擁有一種以前未知的基因，能夠產生和代謝許多關鍵分子，這些分子參與調節食欲、免疫反應、神經元功能以及病原菌的致病能力。 Gordon說：“當我們通過修復兒童腸道微生物組來治療營養不良時，我們有機會深入了解我們的微生物伙伴的內部運作。我們正在揭示腸道微生物如何影響我們身體的不同方面。這項研究表明，腸道微生物是生化大師，它們擁有我們一直沒有意識到的代謝能力?！?/P>
更好地了解腸道微生物對人體的影響，可能為維護人類健康帶來新的策略，并有助于指導針對多種疾病的治療方法的開發。在兩項隨機對照臨床試驗中，研究人員發現了一系列微生物，它們的豐度和功能表達與參與者的生長改善相關。其中一種有益微生物是一種名為普氏棲糞桿菌（Faecalibacterium prausnitzii）的細菌。 論文共同第一作者Jiye Cheng博士和Sid Venkatesh博士對無菌條件下出生的小鼠進行了研究，然后將從孟加拉國兒童腸道微生物組中培養出來的微生物群落定植到這些小鼠體內。他們發現，在定植了特定普氏棲糞桿菌菌株的小鼠腸道中，油酰乙醇胺（Oleoylethanolamide, OEA）和十六酰胺乙醇（Palmitoylethanolamide, PEA）這兩種分子的含量遠遠低于缺乏這種菌株的小鼠。值得注意的是，OEA和PEA是天然存在的脂質信號分子，已知在調節炎癥、代謝和食欲方面發揮重要作用。 Gordon研究團隊采用了一系列生物信息學和生物化學工具，確定了該細菌菌株產生的負責降解OEA和PEA的酶——脂肪酸酰胺水解酶（Fatty Acid Amide Hydrolase, FAAH）。人類版本的FAAH因其能夠分解特定類型的神經遞質——內大麻素（Endocannabinoids）而廣為人知，并以此調節全身的人體生理機能。事實上，人類版本的FAAH是許多實驗性藥物的靶標，因為它在慢性疼痛、焦慮和情緒等神經狀態中發揮作用。 Cheng和Venkatesh指出，普氏棲糞桿菌FAAH酶的發現代表了此類微生物酶的首個實例，并揭示了微生物在調節腸道中包括OEA和PEA在內的N-乙酰乙醇胺類重要分子水平中的作用。對在利用這種治療性食物進行的臨床試驗中收集的營養不良兒童的糞便樣本進行分析后發現，這種食物治療導致OEA水平下降，同時增加了普氏棲糞桿菌的數量及其酶的表達。這些結果表明，這種腸道細菌酶可以減少腸道OEA——一種抑制食欲的化合物，這對營養不良兒童來說是非常有利的。 除了對這種治療性食物的有益作用提供新的見解外，這篇論文還描述了這種細菌酶如何比人類FAAH具有更廣泛的能力。這些能力包括合成脂質修飾氨基酸的獨特能力，其中包括該團隊展示的一些新分子，這些分子可以作為人類受體的調節劑，參與感知細胞的外部環境，以及作為腸道免疫反應的調節劑。此外，這種細菌酶還能控制其他含脂信號分子的水平，包括參與神經元間通訊的神經遞質，以及致病細菌用來協調感染和破壞宿主免疫反應的所謂群體感應分子。 Gordon說：“人類FAAH和細菌FAAH的結構非常不同；有研究發現抑制人類FAAH的藥物不會影響細菌FAAH。這為開發選擇性操縱這種細菌酶的活性及其產物的新療法打開了大門。這是微生物如何進化出我們人類基因組中沒有編碼但對人體正常功能仍很重要的功能的一個例子。我們現在知道，我們在兩個不同的位置——人體細胞和腸道微生物組，擁有這種酶的兩種不同版本?！?/P>
Gordon和他的同事、病理學與免疫學教授Michael Barratt博士強調，這種腸道細菌酶的鑒定為研究這種治療性食物的有益效果提供了新的機會。Barratt還指出，除了處理正常飲食中的成分外，腸道中的這種酶還可能有助于解釋不同個體對某些口服藥物的反應差異。 Gordon總結道：“這種酶的微生物版本的作用之大令人驚訝。在未來的研究中，我們有興趣探究這種酶在其他細菌基因組中的同源物是否可以補充FAAH或執行完全不同的活動。這些生物是化學大師，我們才剛剛開始探索它們能做什么?！?/P>
總之，這項研究不僅展示了腸道微生物在促進兒童健康成長方面的巨大潛力，還為未來的醫療創新提供了新的方向。隨著更多研究的推進，我們有望看到更多營養不良及其他疾病得到有效的治療，為患者帶來更健康、更美好的生活。 參考資料： Jiye Cheng et al. A human gut Faecalibacterium prausnitzii fatty acid amide hydrolase. Science, 2024, doi:10.1126/science.ado6828.