分子罗塞塔石碑”揭示了我们的微生物组如何与我们交谈

加州大学圣地亚哥分校斯卡格斯药学和药物科学学院的研究人员发现了数千种以前未知的胆汁酸，胆汁酸是我们肠道微生物组用来与身体其他部位沟通的一种分子。

资深作者 Pieter Dorrestein 博士说：“胆汁酸是肠道微生物组语言的关键组成部分，发现如此多的新类型从根本上扩展了我们了解肠道微生物的作用和方式的词汇量。”斯卡格斯药学和药物科学学院教授以及加州大学圣地亚哥分校医学院药理学和儿科教授。“这就像从《See Spot Run》到莎士比亚一样。”

正如该研究的合著者、胆汁酸专家 Lee Hagey 博士所描述的，该结果类似于分子罗塞塔石碑，为微生物用来影响远处器官系统的生化语言提供了以前未知的见解。

胆汁酸起源于肝脏，储存在胆囊中，最终释放到肠道中，在进食后帮助消化。我们肠道中的微生物代谢肝脏产生的胆汁酸，将其转化为大量不同的分子，称为次级胆汁酸，这些分子往往更容易被身体吸收。到目前为止，次级胆汁酸的丰富多样性和功能范围尚未被科学家充分认识到。

“当我开始在实验室工作时，大约有数百种已知的胆汁酸，”该研究的合著者、多雷斯坦实验室的博士后研究员伊普西塔·莫汉蒂博士说。“现在我们已经发现了数千种胆汁酸，我们也在努力认识到这些胆汁酸的作用不仅仅是帮助消化。”

除了帮助消化之外，胆汁酸也是重要的信号分子，有助于调节免疫系统并发挥重要的代谢功能，例如控制脂质和葡萄糖代谢。这些分子还有助于解释肠道中的微生物如何影响远处的器官系统。

“由于胆汁酸与我们的微生物群相互作用，胆汁酸的影响远远超出了消化系统，因此我们用胆汁酸治疗的疾病也可能如此——与胆汁酸相关的疾病清单有一英里长，FDA 已批准了多种药物。批准这些酸作为治疗方法，”合著者 Helena Mannochio-Russo 博士说，她也是 Dorrestein 实验室的博士后研究员。

为了发现这些分子，研究人员利用了加州大学圣地亚哥分校的独特资源。Dorrestein 是微生物代谢物协作中心 (CMMC) 的主任，这是加州大学圣地亚哥分校和加州大学河滨分校之间的首次合作，旨在收集和集中有关微生物产生的代谢物的信息，以帮助研究人员更多地了解其影响关于人类健康和环境。

Dorrestein 表示：“在基因组学等其他生物学领域，共享数据很常见，但到目前为止，还没有可供微生物代谢组学研究人员共享数据的基础设施。最终，这些突破是协作融合的结果。”和计算能力，我们期望 CMMC 能够取得更多突破。”

今年早些时候，该团队推出了一种新工具，可以立即将微生物与其产生的代谢物进行匹配。目前的研究是利用该工具研究特定类型分子的众多潜在研究中的第一项。研究人员接下来希望探索新发现的胆汁酸的具体功能，并将他们的方法应用于其他类型的生物分子，例如脂质或其他种类的酸。

“我们正在重写人类新陈代谢的教科书，”多雷斯坦说。“如果你几年前跟我说话，我会说我们距离解决这个难题还有几十年的时间，但现在，这可能会在五年内发生。这确实是我们能力的显着变化，我们相信这是将彻底改变我们应对疾病的方式。”