近日,來自美國埃默里大學的研究者通過研究揭示,特殊的腸道細菌對于維持果蠅及小鼠的腸道系統的健康非常重要,而且這些腸道菌群對于果蠅和小鼠全身的健康也至關重要;這些特殊的腸道菌群中,尤其是乳酸菌可以促進宿主上皮細胞的生長,對于維持腸道平衡非常必要,相關研究成果刊登于國際雜志The EMBO Journal上,這就為科學家們開發治療諸如炎性腸病、代謝性及感染性疾病提供了思路。
研究者Andrew S. Neish教授表示,我們都知道,哺乳動物和腸道微生物互相依賴,共同生活在一個動態平衡的體系下,而且腸道微生物也影響著哺乳動物機體一系列的生理生化過程,然而腸道和微生物之間的共生交流機制目前尚不清楚。
這項研究中,研究者發現乳酸桿菌可以刺激產生活性氧(ROS),其對腸道中的干細胞具有調節效應,包括激活一系列干細胞的活性。使用兩種不同的動物模型,研究者揭示了腸道和其微生物之間的共生關系的分子機制就是活性氧的產生,或者說是通過一系列名為NADPH氧化酶的保守酶類來實現的。
當乳酸桿菌定居到動物腸道中后,ROS的產生就會引發腸道干細胞的生長,相反在無乳酸桿菌的動物腸道中并不會產生ROS,而且其腸道上皮細胞的生長是受到抑制的;研究者的研究數據揭示了細菌誘導的ROS的產生可以作為一種傳感器在細菌和宿主細胞之間進行信息交流,同時也就建立了細菌/宿主的溝通機制。
該項研究也表明了,特殊的氧化還原功能或許可以幫助科學家鑒別更多有益菌,最后研究者說道,我們的祖先對腸道細菌產生的反應或許也是因為以ROS作為信號來進行溝通交流的。