Nature突破發現：腸道細菌與人類細胞「說同一種語言」，有望帶來新療法

Bacteria (stock image).Credit: 7activestudio / Fotolia

人類與生活在我們體內數以萬億計的細菌有一種共生關係：它們幫助我們，我們也幫助它們。8月30日，發表在Nature雜誌上的一項突破成果中（論文標題：Commensal bacteria make GPCR ligands that mimic human signalling molecules），來自洛克菲勒大學等機構的科學家們發現，這些細菌與人類細胞甚至會說同樣的語言。這種新發現的共性為改造對疾病有治療益處的腸道菌群打開了大門。

具體來說，這一研究發現，儘管在很多方面都不同，但腸道細菌與人類細胞說的是基本相同的化學語言。這些相同的語言是基於一種叫做配體（ligand）的分子。基於這些發現，科學家們開發了一種基因改造細菌的方法，使其能夠產生通過調節人類新陳代謝對某些疾病具有治療潛能的分子。在小鼠測試中，引入這種修改版的腸道細菌導致了血糖水平的降低以及其它代謝變化。

據悉，這一方法涉及到配體 「鎖與鑰」的關係（lock-and-key relationship of ligands）。這類分子能與人類細胞膜上的受體相結合，產生特定的生物學效應。在這種機理下，來自細菌的分子模擬了結合G蛋白偶聯受體（G-protein-coupled receptors，GPCRs）的人類配體。

Sean Brady博士

該研究的通訊作者Sean Brady博士說：「許多GPCRs與代謝疾病有關，也是最常見的藥物靶點。它們很方便出現在消化道中。腸道細菌也是在這發現的。」

在這項研究中，科學家們改造腸道細菌，使其能產生一種叫做N-acyl amides的特定配體。N-acyl amides會結合特定的人類受體——GPR 119。該受體參與了葡萄糖和食慾的調節，先前被作為糖尿病和肥胖的治療靶點。該研究的第一作者Louis J. Cohen稱，他們創造出的細菌配體被證明與人類配體在結構上幾乎完全相同。

Brady博士認為，在過去的20年里，這一領域的最大變化是，科學界認識到，我們與這些細菌的關係並不是敵對的。他說：「這一研究只是我們調查來源於細菌的分子功能的第一步。我們的計劃是系統性地研究被腸道細菌用來與我們交流的機制。」

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參考資料：1）Gut bacteria that talk to human cells may lead to new treatments

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