微生物衍生代谢物促进肠道中的HDAC3活性
Shu-En Wu1, Seika Hashimoto-Hill1, Vivienne Woo1
1Division of Immunobiology, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Cincinnati, OH, USA.
Nature
|July 31, 2020
概括
在肠道中激活微生物生物衍生的异酸 (InsP3). 这一过程促进了肠上皮的修复和生长,突出了关键的宿主-微生物表观遗传相互作用.
科学领域:
- 微生物学
- 表观遗传学
- 胃肠病学
背景情况:
- 哺乳动物宿主和共生微生物共同进化,形成共生关系.
- 表观遗传机制允许哺乳动物细胞处理环境线索,但微生物对这些途径的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 研究微生物群衍生代谢物如何调节表观遗传途径,特别是肠道中的基因脱乙酶3 (HDAC3) 活性.
- 确定涉及的特定微生物代谢物及其在宿主微生物相互作用和肠道健康中的作用.
主要方法:
- 肠道上皮细胞中的HDAC3活性与无菌小鼠的比较.
- 细菌对植物酸盐进行代谢以产生异醇-1,4,5-酸盐 (InsP3) 的分析.
- 对肠道损伤恢复,人类肠道器官生长和HDAC3依赖增殖的InsP3和植物酸盐影响的评估.
主要成果:
- 与没有细菌的小鼠相比,具有微生物群的小鼠的HDAC3活性显著更高.
- 像大肠杆菌 (Escherichia coli) 这样的共生细菌通过植物酸盐代谢和InsP3产生刺激HDAC活动.
- InsP3和植物酸促进肠道修复,刺激人体器官生长,增强HDAC3依赖的增殖,并抵消乳酸抑制.
结论:
- 来自微生物群的InsP3是激活哺乳动物肠道HDAC3的关键代谢物.
- 这种途径促进了上皮的修复和生长,表明微生物代谢物与宿主表观遗传调节之间的直接联系.
- HDAC3充当表观遗传传感器,集成微生物信号来调节宿主反应并维持肠道平衡.
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