我们的肠道微生物组织通过免疫系统影响新陈代谢
研究告诉我们,居住我们肠道的共生或“好”细菌有助于调节我们的新陈代谢。6月21日公布的果蝇新研究细胞新陈代谢,显示了一个令人惊讶的方式。
Paula Watnick,MD,博士,博士,博士,博士,博士,在波士顿儿童医院的传染病划分,揭示了天生的免疫途径,最为称为我们对细菌感染的第一道防线,具有同样的一份副作用重要的。
在肠道中,消化细胞使用先天免疫途径来应对有害的细菌。但其他肠道细胞,肠内细胞,使用相同的途径,称为IMD,以响应“良好”的细菌,通过微调身体代谢来饮食和肠道条件。
“一些天生的免疫途径不仅仅是天生的免疫力,”Watnick说。“天生的免疫途径也在听”良好“的细菌 - 并且代谢响应。”
代谢综合征,脂肪肝脏
Watnick和她的同事知道他们以前的研究生活在苍蝇的肠道中的细菌使短链脂肪酸,醋酸盐,这对于苍蝇自身的脂质代谢和胰岛素信号传导至关重要。在其肠中没有细菌(并且因此,没有醋酸盐)在其消化细胞中累积脂肪液滴。哈佛医学院诺伯特·普尔里曼博士的实验室以前发现类似的脂肪液滴在羊肠内分泌细胞缺乏Tachykinin的苍蝇中,一种胰岛素样蛋白在生长中重要,脂质代谢和胰岛素信号传导。
“当处理葡萄糖或脂质的问题时,脂肪在没有设计用于脂肪储存的细胞中卡在这些液滴中,”她说。
新的研究再次使用果蝇,这很容易繁殖和遗传操纵,并且在其肠中具有像人类的细胞类型。当Watnick及其同事在IMD先天免疫途径中脱离突变时,它们再次在其肠道中看到脂肪液滴。
Watnick相信这一点脂肪液滴,无论是由损失引起的肠道细菌,丧失蛋白丧失或丧失先天免疫途径,是相当于脂肪肝。他们的积累是一个标志,身体无法正确地代谢碳水化合物和脂肪。从本质上讲,Watnick认为这些苍蝇具有代谢综合征,通常与肥胖症和1型糖尿病有关。
定义免疫系统在新陈代谢中的作用
肠道细菌如何,先天免疫系统和新陈代谢相关?通过一系列实验,团队开始刻上细菌如何发挥代谢影响。他们表明:
- 先天免疫途径刺肠癌细胞产生Tachykinin。
- 在没有细菌或其分解产物的情况下,醋酸盐,不制作特异肽。
- 当醋酸醋酸盐进行无菌苍蝇时,重新激活先天免疫途径,其代谢标准化。
- 需要在进肠内分泌细胞,PGRP-LC上进行特定的先天免疫受体来接受乙酸盐信号。
“我们知道细菌控制我们的新陈代谢,但没有人意识到细菌与进肠内分泌细胞的先天免疫信号传导途径相互作用,”Watnick说。“也许这些途径真的是一种允许细胞出于不同原因识别细菌的系统。”
双管齐下的互动
该研究还表明,激活肠内分区的先天免疫途径细胞对于正常飞行增长和发展至关重要。当Watnick和同事灭活途径时,他们得到了增长的苍蝇。喂食苍蝇醋酸或直接重新激活先天免疫途径让他们再次成长。
虽然Watnick现在想在哺乳动物模型中确认这些发现,但该研究进一步草图出现了似乎是我们微生物组和我们的新陈代谢之间的双管齐异的相互作用。我们的饮食中良好的细菌发酵营养物质,并释放醋酸酯的短链脂肪酸,帮助我们优化我们的使用和储存营养。病原“坏”细菌对面做出:它们消耗脂肪酸,阻碍了健康的新陈代谢。我们肠道微生物组的不平衡与肥胖和肥胖症有关有时会有助于营养不良。(更多在这个综合评论文章Watnick撰写的亚当·亚当·王和Audrey Vanhove)。
而且因为醋酸酯是通过发酵产生的,Watnick和同事推测,吃更多可发酵的碳水化合物可能会提高醋酸盐水平,促进良好代谢。他们建议,这些食物可能有助于抵消肠道细菌中的失衡,例如由抗生素使用的抗生素使用引起的那些。
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