尿素酶可能導致了克羅恩病

研究人員找到了一種細菌酶（即尿素酶），可能與腸道菌群失調和克羅恩病有關。這項新研究提示，在腸道微生物群中清除大量細菌，然後再重新引入一種缺乏這種酶的「好」細菌，可能是更好地治療這些疾病的有效方法。

美國賓夕法尼亞大學的研究人員通過鳥槍宏基因組測序和代謝組學分析，發現細菌尿素酶與腸道菌群失調、炎症性腸病（inflammatory bowel diseases，IBDs）相關。該研究結果刊登在《科學》雜誌上。

多種因素都會對腸道中的密集微生物群落產生影響，如飲食、抗生素使用、腸道炎症以及腸道病原體感染。「失調」（dysbiosis）是指宿主處於疾病狀態時微生物群落的組成發生改變。對於IBDs（如潰瘍性結腸炎或克羅恩病）患者，失調的微生物群通常表現出豐富度降低，及變形菌門菌群的增加。這通常與兼性厭氧菌（如腸桿菌科）的增加和厚壁菌門（特別是梭狀芽孢桿菌進化枝）的減少有關。最近研究表明，多種因素（如飲食、抗生素使用和腸道炎症）均能夠獨立地導致腸道菌群失調的發生。

研究人員使用鳥槍法宏基因組測序和代謝組學，分析了兒童克羅恩病患者的糞便樣本，並發現了細菌產生的遊離氨基酸、疾病的嚴重程度及腸道菌群失調之間的聯繫。在小鼠中，使用15N的氮通量研究表明，細菌尿素酶（一種通過水解宿主尿素釋放氨的酶）的激活導致鼠宿主來源的氮轉移至腸道菌群中，用於氨基酸合成。對常規小鼠宿主（用抗生素和聚乙二醇預處理）接種共生的經改造表達尿素酶大腸桿菌，導致了腸道菌群的生態失調，變形菌門菌種佔據優勢。這與這些動物中免疫介導的結腸炎的惡化有關。在腸道生態失調發生過程中的尿素酶表達改變和氮通量的潛在作用表明，細菌尿素酶可能是IBDs的潛在治療靶點。

參考文獻：Science2017;9:eaah688

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