Cell子刊：颠覆现有理论！过氧化氢让肠道细菌远离结肠内壁

2020-12-16 12:22:45

在一项新的研究中，来自美国加州大学戴维斯分校的研究人员发现结肠内壁中的一种酶会释放出过氧化氢---一种已知的消毒化合物--来保护身体免受肠道微生物的侵害。这一研究结果揭示了微生物在结肠中的空间分布方式，同时也为开发一种治疗肠道炎症的新方法奠定基础。相关研究结果发表在2020年12月9日的Cell Host & Microbe期刊上，论文标题为“Anaerobic Respiration of NOX1-Derived Hydrogen Peroxide Licenses Bacterial Growth at the Colonic Surface”。

图片来自Cell Host & Microbe, 2020, doi:10.1016/j.chom.2020.10.009。

在肠道中，大多数微生物居住在大肠中，这是一个天然的低氧环境。它们形成了一个称为肠道微生物群（gut microbiota）的群落。

论文通讯作者、加州大学戴维斯分校医学微生物学与免疫学教授Andreas Bäumler说，“人体一半以上的微生物由不能很好地耐受氧气的微生物组成。”

肠道微生物群远离结肠表面。这种分离是必要的，以避免对肠道微生物的不必要的免疫反应引起的炎症。科学家们之前认为，这种空间分离是由细胞释放的氧气来维持的，以防止微生物过于接近肠道内壁。这项研究颠覆了这一理论。

Bäumler说，“我们研究了肠道中的细菌与其宿主结肠之间的空间关系。我们发现，结肠内壁中的细胞会释放过氧化氢---而不是氧气---来限制微生物的生长。”

作为一种在肠道内壁中发现的NADPH氧化酶，NOX1在结肠中提供了过氧化氢的重要来源。自然产生的过氧化氢起到过滤器的作用，调节结肠中肠道微生物群的位置。利用过氧化氢的病原体只有在直接附着在结肠内壁上时才能利用过氧化氢。

这一发现表明人体利用这种消毒化合物来保护粘膜表面。与此同时，距离结肠表面较远的肠道微生物群落仍然不会受到伤害。

用自然过滤器修复治疗肠道炎症，而不是用抗生素

当人体出现肠道微生物群落失衡时，就会患上肠道疾病，即微生态失调（dysbiosis）。微生态失调可能会引起炎症和诸如恶心、胃部不适和腹胀之类的症状。传统的治疗微生态失调的方法主要依靠使用抗生素或益生菌来靶向肠道细菌。

这些研究结果表明，需要一种不同的方法来治疗肠道炎症和微生态失调。他们指出这是恢复宿主功能而不是消灭微生物的机会。

Bäumler说，“我们需要将肠道炎症治疗的重点从靶向细菌转移到修复宿主的栖息地过滤器并恢复其功能。”

参考资料：

1.Brittany M. Miller et al. Anaerobic respiration of NOX1-derived hydrogen peroxide licenses bacterial growth at the colonic surface. Cell Host & Microbe, 2020, doi:10.1016/j.chom.2020.10.009.

2.Hydrogen peroxide keeps gut bacteria away from the colon lining
http://medicalxpress.com/news/2020-12-hydrogen-peroxide-gut-bacteria-colon.html

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