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腸道菌群可能影響雄性生殖功能的健全

營養共筆
・2014/11/25 ・1093字 ・閱讀時間約 2 分鐘
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大腸桿菌,10000倍放大 來源:wiki

不管是哪種生物,一般都會跟許許多多的微生物一起生存著,這些微生物可能住在體表,也可能住在腸子裡面。現在已經又越來越多的研究發現這些微生物對宿主的生理功能佔有相當的影響力,像是腸道菌群,目前的研究已經知道它們對腸道功能、體重、免疫或是情緒…等有所關連,而新的研究則顯示它們可能還影響了雄性生殖功能的健全與否。

腸道菌群泛指腸道中的微生物與其代謝產物的生態環境。

2014 年 8 月,在 《Plos One》上有篇研究,該研究想要看的是腸道菌群對雄性生殖功能的影響為何。

營養狀況不佳、環境化學物質以及內分泌失調等因素或許與日趨增加的男性不孕有所關連,儘管現在沒有很確切的答案告訴我們原因是什麼,但這個動物試驗或許提供了一個新線索。

研究的出發點是腸道有著相當廣大的面積與外在環境接觸,而這也是內部器官能被外界環境影響的主要區域。 說到雄性的生殖功能,最重要的就是睪丸要長得好,並且有功能完整的血睾屏障(blood-testis barrier, BTB)。BTB 是動物睪丸裡血管與曲細經管之間的物理障壁,包覆並保護生殖細胞不受外來的病原菌或是化學物質的攻擊。

研究者將剛出生的老鼠分成三群,一群養在無菌的環境(germ-free, GF);第二群養在一般但無特定病原的環境(specific pathgen free, SPG);最後一群養在是無菌環境,但讓老鼠與酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum, CBUT)接觸。

酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum

革蘭氏陽性菌,厭氧細菌,會產生丁酸(butyric acid)、乙酸(acetic acid)還有氫氣,主要用來發酵的原料是葡萄糖與木糖(Xylose,來自植物,一般拿當代糖用)。

在老鼠出生 16 天後採樣分析。在無菌環境生長的老鼠有了以下結果:

  • 曲細精管的發育遲緩:曲細精管能製造與輸送精子
  • BTB 的滲透度增加:這意味著 BTB 的屏障能力下降
  • 與細胞連結相關蛋白質的基因表現變少:細胞與細胞間的連結力變弱,導致 BTB 的保護能力下降
  • 睪丸內的睪固酮濃度較另外兩組低;血中的濾泡促進激素(FSH)黃體生成激素(LH)濃度較另兩組低,影響精子的生成。

當中值得我們關注的是 接觸細菌的 GF 老鼠,BTB 完整性比 GF 老鼠好,且連結蛋白質的表現正常 。研究的結果顯示腸道菌群能夠調節 BTB 的滲透度,並且可能在調控睪丸的內分泌功能上扮演重要角色。

 

文獻來源:“PLOS ONE: The Gut Microbiota and Developmental Programming of the Testis in Mice” 15 Aug. 2014

本文轉載自營養共筆

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營養共筆
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應該是有幾個營養師一起寫的共筆,內容與健康議題有關。可能是新知分享、經驗分享或是有的沒的同學們~如果對寫這個共筆有興趣的話,歡迎一起豐富它的內容喔。

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陸上生命的根源:菌根菌——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/26 ・1538字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

我們目前還不清楚菌根關係最初是怎麼形成的。有些人大膽提出,最初的相遇溼黏而沒有條理──藻類被沖上泥濘的湖岸和河岸,而真菌在這些藻類體內尋找食物和庇護。有些則主張,藻類來到陸地時,體內已經帶著真菌夥伴了。里茲大學(University of Leeds)教授凱蒂.菲爾德(Katie Field)解釋,不論如何,「它們很快就變得依賴彼此」。

常出現於兒童繪本的毒蠅傘,就是一種能與植物共生的菌根真菌。圖/WIKIPEDIA by R Henrik Nilsson

菲爾德是一位傑出的實驗者,投入多年的時間研究現存最古老的植物支系。菲爾德用生長箱模擬遠古的氣候,並用放射性示蹤劑,測量生長箱裡真菌和植物之間的交換作用。真菌與植物的共生方式提供了線索,讓我們了解植物和真菌遷移到陸地的最早階段是怎麼互動的。化石也讓我們一瞥這些早期的聯盟。最精細的樣本來自大約四億年前,含有明確的菌根菌痕跡──羽狀瓣和今日一模一樣。菲爾德讚歎道:「你可看到真菌居然就長在植物細胞裡。」

最早的植物幾乎只是一坨綠色組織,沒有根或其他特化的結構。而這些植物逐漸演化出粗糙的肉質器官來容納真菌同伴,真菌則搜尋土壤中的養分和水。最初的根演化出來時,菌根關係已經存在五千萬年了。菌根菌是陸地上後續所有生命的根源。菌根(mycorrhiza)這個詞真是取得好。根(rhiza)隨著真菌(mykes)存在於世。

數億年後的今天,植物演化出更細、生長更快、更能見機行事的根,這些根表現更像真菌。不過即使是這些根,探索土壤的表現也無法超越真菌。菌根的菌絲比最細的根細了五十倍,長度可以超越植物根部達一百倍,比植物根部更早出現在植物上,延伸到根系之外。有些研究者更進一步。我的一位大學教授向一班吃驚的學生吐露:「植物其實沒有根,只有真菌根,也就是菌根。」

毒蠅傘在樹的細根上形成的外生菌根。圖/WIKIPEDIA by Ellen Larsson

菌根菌太多產,菌絲體占土壤中活生物量的二分之一到三分之一。根本是天文數字。全球土壤表層十公分之中,菌根菌絲的總長度大約是我們銀河系寬度的一半(菌絲長 4.5 × 1017 公里,銀河系寬度 9.5 × 1017 公里)。如果把這些菌絲熨成一片,總表面積是地球上乾燥土地面積的二點五倍。然而,真菌不會停滯不動。菌根菌絲迅速死去、再度生長(一年十到六十次),一百萬年後,累積的長度會超過已知宇宙的直徑(菌絲長 4.8 × 1010 光年,已知宇宙直徑是 9.1 × 109 光年)。菌根菌已經存在了大約五億年之久,而且不限於土壤表層十公分的地方,所以這些數字顯然低估了。

植物和菌根菌在彼此的關係中產生一種極化現象──植物的莖處理光與空氣,真菌和植物的根則處理周圍的土壤。植物把光和二氧化碳打包成醣類和脂質。菌根菌則把固著在岩石裡的養分拆開,分解物質。這些是真菌在雙重棲位下的情況──真菌一部分的生命發生在植物體內,一部分在土壤中。菌根菌駐紮在碳進入陸生生命循環的入口,牽起大氣和土地的關係。時至今日,菌根菌就像擠進植物葉和莖裡的共生真菌,會幫助植物應付乾旱、炎熱和其他許多陸地生命一開始就有的逆境。我們稱為「植物」的,其實是演化成來栽培藻類的真菌,以及也演化來栽培真菌的藻類。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

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azothbooks_96
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