色氨酸(Trp)是一种必需氨基酸,是参与关键生理过程的几种代谢物的前体。导致血清素(5-羟色胺)和来自色氨酸的其他代谢物的代谢途径受到微生物群的直接或间接控制。

一篇由哈利科尔教授他是一位胃肠病学家和研究人员法国国家农业研究所(INRA)和法国医学研究所(INSERM)基于人类疾病的发病机制和潜在的新疗法,阐明了肠道微生物如何调节色氨酸代谢,并确定了这些相互作用的潜在分子机制。

索科尔博士与GMFH的编辑就这项工作的重要性进行了通信。

你为什么要进行审查?这篇综述填补了肠道菌群对宿主生理影响的哪些空白?

有几项研究指出,肠道微生物群在许多与西方生活方式有关的疾病中的作用。与此同时,许多数据也显示Trp代谢物在相同疾病中的作用。我们知道,肠道微生物群对肠道中的色氨酸代谢有重大影响。在这篇论文中,我们回顾了在健康和疾病中,肠道菌群与色氨酸代谢之间的联系,并产生了关于不同途径之间的相互作用和干预肠道菌群以调节它们的治疗潜力的新概念。

肠道色氨酸代谢涉及哪些途径?从临床意义上讲,它们如何影响宿主生理?

色氨酸在胃肠道的代谢主要有三个途径:(1)肠道微生物将色氨酸直接转化为多种分子,包括芳香烃受体(AhR)配体;(ii)通过吲哚胺2,3-双加氧酶1 (IDO1)在免疫细胞和上皮细胞中形成的kynurenine通路;(iii)肠嗜铬细胞中通过色氨酸羟化酶1 (TpH1)产生血清素的途径。这三个途径的代谢产物对宿主有重要的影响,尤其是对免疫和代谢(所有这三个途径)、肠道屏障(尤其是AhR途径)和肠道转运(血清素途径)。

在哪些疾病中Trp代谢受到干扰,Trp代谢物在多大程度上可以作为特定疾病和条件的生物标志物?

目前,Trp代谢紊乱不仅存在于肠道疾病(如炎症性肠病、肠易激综合征)中,也存在于一些非肠道疾病(如神经精神疾病、代谢性疾病)中。

有什么策略可以用来调节肠道微生物群以恢复被扰乱的色氨酸平衡?

目前没有可用的。然而,如果参与色氨酸代谢控制的微生物被鉴定出来,将为利用它们作为下一代益生菌提供可能。例如,我们确定了aLactobacilus reuterii该菌株具有从色氨酸代谢中产生AhR激动剂的强大天然能力。在不共生菌群的小鼠中,这种菌株表现出抗炎作用在结肠炎模型。

参考:

Agus A, Planchais J, Sokol H。健康和疾病时肠道微生物对色氨酸代谢的调节细胞宿主细菌。2018;23(6): 716 - 24。doi: 10.1016 / j.chom.2018.05.003。