肠道微生物产生的代谢物可能直接或间接地影响宿主的生理。色氨酸是一种必需氨基酸，也是几种此类代谢物的前体。色氨酸是一种细菌产生的、色氨酸衍生的代谢物，在胃肠道中具有以前未知的功能。
一个新的研究发表在细胞宿主和微生物,由博士。Purna c·卡什和他的团队梅奥个体化医疗中心该研究通过研究细菌产生的色胺在肠道中的作用通过激活血清素受体-4，增加小鼠结肠液分泌，从而加速胃肠道运输。
先前的研究研究表明，肠道中产生的色胺可能是色氨酸由细菌的新陈代谢，有两个特定的物种-咀嚼瘤胃球菌和产孢梭菌——具有表达色氨酸脱羧酶的能力，这种酶能催化色胺的产生。为了确定这种由细菌产生的色胺的生理效应，Kashyap博士和他的团队设计了一系列实验，使用一种系统来测量离子在各种上皮组织中的传输。
研究小组发现色胺增加体液分泌近端结肠人类驯化(HM)和常规饲养(CR)小鼠，不分性别。研究人员通过色胺与5-羟色胺(5-HT)的结构相似性，以及色胺是几种5-羟色胺受体(5- hts)的配体这一事实，了解了这种调节发生的机制。这一结果证实了血清素受体参与了色胺的功能在缺乏血清素受体-4 (5-HT)的小鼠中，没有色胺诱导的离子分泌增加4R)。
血清素受体4 (5-HT)4R)是在结肠上皮中发现的5 -羟色胺受体之一G-protein-coupled受体(GPCR)；因此，它的激活增加了细胞内信号信使的数量循环腺苷酸(营)．以支持他们的论断，色胺增加两个离子和研究人员测量了无菌小鼠和人源小鼠体内cAMP水平colonoids经或不经5HT预处理的色胺孵育后4R拮抗剂．研究人员发现，在单独与色胺培养的GF和HM结肠菌中，cAMP的绝对浓度都有显著增加．在经5-HT预处理的GF或HM结肠菌中未观察到cAMP的这种色胺依赖性增加4R拮抗剂。这些发现表明，色胺增加了小鼠结肠上皮的离子通量和液体分泌;一种依赖于5-HT的分泌作用4R激活。
以评估细菌来源的色胺的潜力在活的有机体内，研究小组插入了编码色氨酸脱羧酶的基因(来自r . gnavus)成叫多形拟杆菌,一个共同的同桌的寄生在肠道内的细菌研究发现，在老鼠身上，工程亚种生产gut-localized色胺体内,它能够通过增加近端结肠中阴离子依赖的液体分泌，成功地加速整个肠道的运输。定殖后血清色氨酸或色胺浓度无显著升高亚种．
“这是一个令人兴奋的例子，表明宿主生理(结肠分泌和胃肠运输)在细菌代谢物的控制下”，科学家们说．该团队目前正在评估色胺作为一种生物疗法的潜力，以治疗以便秘为主的慢性便秘为特征的疾病肠易激综合征(IBS-C)。
在讨论中，研究人员强调，一些最有效的IBS-C治疗方法是5-HT4R激动剂，尽管这些药物的成功受到它们产生不良全身效应的倾向的限制。工程能力亚种在不影响全身浓度的情况下增加腔内色胺为克服这些障碍提供了一种令人兴奋的方法．当然，在功能性补充成为现实之前，还需要克服在复杂的人类群落中长期建立益生菌菌株所带来的持续挑战。
参考:
等。肠道微生物产生的色胺激活上皮细胞g蛋白偶联受体，增加结肠分泌．细胞宿主细菌．2018;23(6): 775 - 85。doi: 10.1016 / j.chom.2018.05.004。
