许多生物有昼夜节律一种以大约24小时为周期振荡的生物过程。在人类中，研究人员观察到“时钟基因”的节律性表达，导致人体多个组织的分子变化;整个过程是由大脑的下丘脑视交叉上核等“起搏器”协调的。
除了调节生理过程，主持人的昼夜节奏时钟似乎每天尺度影响肠道微生物组．以前的研究已经表明，通过饮食限制或相位改变(在模拟Jet-Lag的条件)，引起肠道细菌时间分布的改变。然而，目前还不知道是什么信号驱动了肠道微生物群的这些变化。
一个新的研究发表在普罗斯一体为首的Vincent Cassone博士来自生物学系肯塔基大学（美国），为主机时钟如何调节微生物组，提供了见解。研究人员发现了一种人体肠细菌，肠杆菌属aerogenes，有自己的昼夜节律，并对激素褪黑素的波动作出反应。
在研究中，研究人员首先采取了物种肠杆菌属aerogenes(从人类病人身上分离出来的)并进行了测试体外在褪黑激素的存在下。扩散大肠aerogenes有褪黑激素的时候更快吗，这种现象以剂量依赖性的方式发生。没有观察到相同的效果大肠aerogenes暴露在色氨酸、血清素或n -乙酰血清素中此外，测试的另外两种细菌(Klebsiella肺炎和大肠杆菌）没有表现出对褪黑激素的这种敏感性。
其他工作已经确定蓝藻Synechocccus elongatus.表现出基因表达、光合作用和固氮的昼夜节律模式。因此，研究人员在当前研究中提出的下一个问题是，是否大肠aerogenes也有自己的昼夜节律。测试这一点，文化大肠aerogenes转化表达荧光素酶(产生生物发光的酶)。在体外,这些细菌确实表现出生物发光的昼夜节律模式(在31-44%的培养物中)。研究人员发现，尽管生物发光峰值的昼夜节律阶段是可变的添加褪黑激素导致细菌节律同步．
这项工作表明主宿主的昼夜时钟可能会发出引起来自聚肠道细菌的昼夜昼夜昼夜响应的激素信号。作者of the study concluded by saying, “the existence of a circadian rhythm within a commensal bacterium that responds to an endocrine signal that is regulated by the circadian mechanism of the host gives further credence to the concept of the microbiome as a ‘meta-organism'”. That is, some bacteria in the gut seem to collectively respond to host signals associated with the 24-hour oscillation of biological processes.
研究人员指出，观察到的细菌节律的确切机制仍然是未知的，尽管一些数据朝向褪黑激素和氧化还原状态感测的机制的指向。人类的进一步研究可能会确认分泌到肠腔内的褪黑素是宿主与肠道中的共谋细菌进行交流的一种方式。
参考：
Paulose JK, Wright JM, Patel AG, Cassone VM。人类肠道细菌对褪黑激素敏感并表达内源性昼夜节律．普罗斯一体．2016。http://dx.do.org/10.1371/journal.pone.0146643
