Cell：腸道菌群也有生物鐘

近日，來自以色列魏茨曼科學研究所的研究發現，微生物群的組成和活性表現出日常或晝夜節律，就像我們的>一樣。這些小生物每天從腸道內膜的一處移動幾微米到另一處，然後再回到它們原來的位置。這項在小鼠中進行的新研究揭示，這種有時間規律的微小運動可以通過將腸道組織暴露於不同的微生物及它們的代謝產物中來影響著宿主動物的生物節律。而破壞這些微生物的運動將對宿主健康造成影響。這一研究發表於12月1日的Cell雜誌上。

在此之前，科學家們從人的糞便樣品檢查腸道微生物組成時發現早上採集的樣品中微生物組與在晚上採集的微生物組有很大不同。因此，人們意識到腸道微生物群會隨著一天的時間而發生變化。而擾亂腸道菌群的日常活動可能對宿主的全身造成危害。

研究人員使用了一系列先進的DNA技術，表明小鼠的腸道菌群在一天內的不同時間段中在腸道內的位置變化及代謝產物的變化。微生物釋放的氨基酸，脂質和維生素進入宿主小鼠的血液循環。血液中這些分子水平在一天中的變化又進一步改變了小鼠肝臟中編碼多種代謝酶的基因的表達。

研究人員通過對小鼠施用抗生素殺死大部分腸道微生物群來進一步證明這種聯繫。他們發現抗生素處理之後小鼠的肝臟生理學發生了顯著的變化。而通過改變小鼠餵食時間可以再現這一效應。僅在白天進食的小鼠和允許在自然活動期——夜間進食的小鼠在血液循環中呈現出不同的細菌代謝產物組成。

該小組此前的研究表示，我們的生物鐘與菌群內的生物鐘協同工作，破壞小鼠的睡眠-覺醒模式和餵食時間將導致道腸道菌群的改變。本次實驗中，科學家首次清楚地證明腸道微生物改變了一個器官晝夜節律活動。