肠道微生物组脱胆汁酸羟基代谢途径
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时间：2020-06-19
美国斯坦福大学Michael A. Fischbach研究组取得最新进展。他们揭示了肠道微生物组对胆汁酸脱羟基的代谢途径。2020年6月17日出版的《自然》杂志发表了这一成果。
他们通过为其还原臂中的每个步骤分配和表征酶来完成通往脱氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA）的途径，揭示了一种策略，其中类固醇核心的A–B环在进行的两个还原步骤中被瞬时转化为电子受体，由Fe-S黄素酶去除。使用厌氧体外重构，他们确定一组六种酶对于胆酸到DCA的八步转化是必要和充分的。然后，他们将途径改造为产孢梭状芽胞杆菌，赋予在非生产性定植中生产DCA和LCA的能力，并证明微生物组来源的途径可以被异源表达和控制。这些数据建立了通往胆汁酸池中两个主要成分的完整途径。
研究人员表示，肠道菌群合成了数百个分子，其中许多会影响宿主生理。在最丰富的代谢产物中，有次级胆汁酸DCA和LCA，它们以约500μM的浓度积累，并已知能阻断艰难梭菌的生长，促进肝细胞癌并通过G蛋白偶联受体TGR5。更广泛地说，DCA、LCA及其衍生物是胆汁酸循环池的主要组成部分。该池的大小和组成是原发性胆源性胆管炎和非酒精性脂肪性肝炎的治疗目标。然而，尽管DCA和LCA对宿主生理有明显影响，但是对其生物合成基因的不完全了解以及缺乏能够对其天然微生物生产者进行修饰的遗传工具，仍然限制了人们调节宿主中次级胆汁酸水平的能力。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2396-4
作者：科学网 小柯机器人
他们通过为其还原臂中的每个步骤分配和表征酶来完成通往脱氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA）的途径，揭示了一种策略，其中类固醇核心的A–B环在进行的两个还原步骤中被瞬时转化为电子受体，由Fe-S黄素酶去除。使用厌氧体外重构，他们确定一组六种酶对于胆酸到DCA的八步转化是必要和充分的。然后，他们将途径改造为产孢梭状芽胞杆菌，赋予在非生产性定植中生产DCA和LCA的能力，并证明微生物组来源的途径可以被异源表达和控制。这些数据建立了通往胆汁酸池中两个主要成分的完整途径。
研究人员表示，肠道菌群合成了数百个分子，其中许多会影响宿主生理。在最丰富的代谢产物中，有次级胆汁酸DCA和LCA，它们以约500μM的浓度积累，并已知能阻断艰难梭菌的生长，促进肝细胞癌并通过G蛋白偶联受体TGR5。更广泛地说，DCA、LCA及其衍生物是胆汁酸循环池的主要组成部分。该池的大小和组成是原发性胆源性胆管炎和非酒精性脂肪性肝炎的治疗目标。然而，尽管DCA和LCA对宿主生理有明显影响，但是对其生物合成基因的不完全了解以及缺乏能够对其天然微生物生产者进行修饰的遗传工具，仍然限制了人们调节宿主中次级胆汁酸水平的能力。
参考文献：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2396-4
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