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Science新发现:饱腹感or防止肠道真菌感染?这种肠道激素有双重作用!
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年08月07日 来源:AAAS
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根据芝加哥大学的一项新研究,由肠道内分泌细胞产生的肽类YY (PYY)是一种控制食欲的激素,在维持哺乳动物消化系统中真菌的平衡方面也起着重要作用。
Peptide YY(PYY)是一种由肠道内分泌细胞产生的激素,众所周知它能控制食欲,但芝加哥大学的最新研究发现,它在维持哺乳动物消化系统中真菌的平衡方面也发挥着重要作用。
在本周发表在《科学》杂志上的一项研究中,研究人员发现,小肠中被称为Paneth细胞的特殊免疫细胞表达一种PYY,这种PYY可以阻止真菌白色念珠菌转变成更致命的形式。人们已经知道,PYY是由肠道内分泌细胞产生的,是一种表示饱腹感的激素,或者是动物吃饱了的信号。新的研究表明,它还可以作为一种抗菌肽,选择性地允许白色念珠菌的共生酵母形式繁殖,同时控制其更危险的形式。
该研究的资深作者、芝加哥大学教授 Eugene B. Chang 博士说:“我们对微生物组中是什么调节这些真菌知之甚少。我们知道它们是存在的,但我们不知道是什么使它们处于对我们健康有益的状态,我们现在认为,我们发现的这种肽实际上对维持肠道中的真菌共生很重要。”
调节“真菌组”
Chang和他的团队并没有开始探索肠道微生物组的真菌方面,或者他所说的“mycobiome”。他们实验室的博士后Joseph Pierre博士在研究产生PYY的小鼠肠内分泌细胞时,他注意到它也存在于Paneth细胞中。它们是哺乳动物肠道中重要的免疫系统防御者,分泌几种抗菌化合物来防止危险细菌的繁殖。
起初,他们认为这并不合理,因为在那之前,PYY只被认为是一种食欲激素。当他们对各种细菌进行测试时,PYY也不能很好的杀死它们。但是,当他们在计算机上搜索具有类似结构的其他种类的肽时,他们发现了一种与PYY相似的肽,称为magainin 2,这种肽存在于非洲爪蛙的皮肤上。这种肽可以保护青蛙免受细菌和真菌的感染,所以Chang的团队想要测试PYY的抗真菌特性。事实证明,它不仅是一种有效的抗真菌剂,而且是一种非常特殊的抗真菌剂。
白色念珠菌是一种酵母菌,通常在口腔、皮肤和肠道中少量生长。酵母菌的基本形态是共生的,或者说在体内和平共存,但在适当的条件下,它会转变成所谓的菌丝,并分叉形成生物膜。当它生长过多时,它会导致鹅口疮,口腔和喉咙感染,阴道酵母菌感染,或更严重的全身感染。当Chang的团队针对这两种形式的真菌测试PYY的作用时,发现它有效地阻止了生长,杀死了更危险的菌丝,同时保留了共生的念珠菌。
Chang说:“这是一个独特例子,说明由Paneth细胞分泌的‘先天’抗菌肽可以特异性地杀死这种真菌的毒性形式,而对共生形式没有影响。”
充分利用这种分子
虽然PYY可能是对抗真菌感染的有用工具,但其新发现的功能也可能在消化系统疾病中发挥作用。回肠(小肠的最后一部分)的克罗恩病患者通常有功能失调的Paneth细胞。Chang说,这种功能障碍和PYY的缺乏可能会为真菌的过度生长创造环境,从而引发疾病的发作。
完整的,未经修饰的PYY有36个氨基酸,当Paneth细胞将其分泌到肠道中时,它是一种有效的抗真菌肽。但是当内分泌细胞产生PYY时,一种酶会切断两个氨基酸,将其转化为一种激素,这种激素可以通过血液传播,告诉大脑你不饿了。就像从青蛙身上发现它的功能一样,Chang希望对这种肽的更多研究能带来更多惊喜。
他说:“这是大自然的智慧的一个例子,它重新利用了一种分子,使其具有两种不同的功能。这真的很酷,因为这是一种充分利用已有资源的有效方法。