Cell子刊發現：飲食會通過腸道菌影響表觀基因組

UW-Madison研究團隊十一月二十三日在Molecular Cell雜誌上發表文章指出，飲食會影響腸道菌釋放的代謝物。這些代謝物作用於宿主近端結腸、肝臟和脂肪組織的組蛋白，通過表觀遺傳學途徑改變這些組織的基因轉錄。

研究人員首先對無菌小鼠和腸道菌活躍的小鼠進行比較。他們發現，腸道菌群能改變宿主一些組織的表觀基因組。隨後他們將無菌小鼠分為兩組，一組吃正常飼料，一組吃「西餐」。 「西餐」中複合糖和纖維含量較低，脂肪和簡單糖含量較高。研究顯示，這兩種小鼠的腸道菌群並不相同。

「當宿主攝取富含纖維的食物時，腸道菌獲得的食物更多，因為人類細胞無法利用這些纖維，」文章資深作者，UW-Madison的助理教授Federico Rey解釋道。

研究人員注意到，正常飼料和「西餐」這兩組小鼠生產特定代謝物的水平並不相同，這些代謝物主要是腸道菌發酵纖維生成的短鏈脂肪酸。兩組小鼠的組織中也存在全面的組蛋白乙醯化和甲基化差異。研究人員認為，短鏈脂肪酸可能與小鼠組織的表觀遺傳學改變有關。食物通過腸道菌在染色質水平上對宿主產生影響，差異性的基因表達會影響宿主的健康。

為了證實自己的觀點，研究人員無菌小鼠飲用含有三種短鏈脂肪酸的水。研究顯示，這些小鼠的表觀遺傳學標籤與食用正常飼料的小鼠很相似。說明這些代謝物足以引起小鼠組織的表觀遺傳學改變。

牛津大學的研究人員在兩種寄生蟲中檢測到了食物組分造成的DNA序列差異。他們在Genome Biology雜誌上發表文章指出，生物對不同食物的適應會影響它們的DNA。通過分析近親物種的DNA序列可以推測它們的飲食習慣。

劍橋大學和Francis Crick研究所的研究人員此前對酵母細胞進行研究。他們在酵母細胞中操縱主要代謝產物的水平，隨後檢測酵母基因的活性變化。研究表明，我們的大多數基因都會受到食物的影響。代謝受到基因活性的控制，反過來代謝也可以影響我們的基因。

去年五月，南京大學張辰宇教授曾在《Protein & Cell》雜誌上發表文章指出，孕婦食物中的小分子非編碼RNA可通過胎盤轉移來控制胎兒的基因表達。MicroRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼RNA，可以結合mRNA並抑制蛋白質翻譯。

來源：生物通

推薦原文：Diet-microbiota interactions mediate global epigenetic programming in multiple host tissues

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