肠道细菌正在悄然改变我们的基因

在人体的消化系统中，“好”细菌会产生一种化学物质，改变附近细胞的染色体。这一发现有助于我们更好地理解饮食和癌症之间的联系。

由英国巴巴汉姆研究所领导的研究小组在人类结肠上皮组织中发现了脱氧核糖核酸，其中含有一种特殊的化学物质，可用作开启和关闭基因的表观遗传开关。

更重要的是，研究发现，在身体的另一部分，大脑中这些化学物质的含量也增加了。

巴豆化是最近发现的基因编辑过程，它不同于更常见的基因操作，称为甲基化。这两个过程的基因被编译的方式已经改变，通过调整周围的化学物质而不改变实际的代码本身。

甲基化是甲基(CH3)加到核苷酸上，通常是胞嘧啶(C)，但有时是腺苷(A)，腺苷将乙酰基转移到组蛋白上，以保持DNA链有序排列。研究人员在肠组织中发现了巴豆酰化修饰的组蛋白，这表明某种物质确实阻止了细胞去除那些乙酰基。当肠道中的水果纤维被微生物发酵时，会产生一种叫做短链脂肪酸(SCFA)的有机小分子。先前的研究表明，细胞代谢和巴豆酰化修饰之间存在联系，而这些短链脂肪酸是罪魁祸首。

研究人员分析了结肠、脑、肝、脾和肾的组织，发现大脑和结肠中组蛋白巴豆酰化修饰水平较高。为什么这些物质出现在大脑而不是其他器官中？这仍然是一个谜。然而，这项新的研究表明细菌是这种异常现象的最终原因。“短链脂肪酸是肠细胞的主要能量来源，但我们也证明了它们影响基因组的巴豆化修饰。”巴巴汉姆研究所的雷切尔解释道。

具体来说，在健康人结肠中发现的细菌产生的短链脂肪酸分子通过阻止一种称为组蛋白去乙酰化酶-2 (HDAC2)的酶去除标记来促进巴豆酰化修饰。为了证明细菌确实起作用，研究人员成立了一个控制小组。他们给老鼠注射抗生素，以破坏它们肠道中的大多数细菌菌群。不仅短链脂肪酸的分子含量减少，而且肠内组蛋白的巴豆酰化修饰也减少。

这项研究可能会有一些有益的效果，比如了解人类基因是如何受到自身饮食的影响，这可能会在一定程度上帮助我们解决饮食与肠癌之间的关系。全球每年约有77万人死于肠癌。寻找更多预防和治疗这种疾病的方法是研究人员的首要任务。

同时，它也提醒我们注意饮食，以确保不仅我们的身体得到良好的营养，而且我们身体中最小的公民。

这项研究的首席科学家帕特里克·沃尔高-韦斯说，“人体的肠道是无数细菌的家园。这些细菌帮助消化食物，如植物纤维。它们也是有害细菌的屏障，形成我们的免疫系统。”这些细菌如何特异性地影响人类细胞是这一系列过程的关键部分。

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。