某科學の超電報

擁有「長不胖」的腸道菌相,跟基因缺失有關!?

2016/12/13 |

快訊分類學園都市必備 快訊標籤dusp6基因國家衛生研究院肥胖、及 腸道菌相

  • 圖片僅供示意,與本實驗無關。source:Alexas_Fotos

國家衛生研究院免疫醫學研究中心高承源助研究員的團隊,發現宿主調控腸道菌相(gut microbiota)平衡的新機制,並證明特定腸道菌相能有效增加宿主能量消耗而達到抑制飲食所引起肥胖的效果。此研究成果也證實遺傳基因和飲食因素對腸道菌相的平衡皆有關鍵作用,近期發表於《自然》系列期刊:《自然微生物》(Nature Microbiology

存在人體內外的微生物總數有人體細胞總數的數倍之多,稱之為「人體微生物群系」(human microbiome),有別於以往認為細菌有害健康的刻版印象,近年許多研究發現,這些數量龐大的微生物,在維持人體健康上扮演重要角色,與人體形成一種共生關係。其中,腸道菌相的平衡,與人體肥胖代謝疾病、自體免疫疾病、癌症與精神及神經退化等疾病皆有密切關聯,可視為人類維持健康重要的共生夥伴。

截圖自泛科學動畫《誰才是你身體的主人?》

截圖自泛科學動畫《誰才是你身體的主人?

dusp6基因缺失扮演重要角色

近年研究發現,雙特異性去磷酸酶-6(dusp6基因剔除小鼠能抵抗高脂飼料造成之肥胖,然而其作用機制仍不清楚。高承源博士團隊利用細菌16S rRNA基因次世代定序分析,發現 dusp6基因剔除小鼠帶有與野生型小鼠不同的獨特腸道菌相。

目前已知高脂飼料會造成腸道菌相失衡,進而引起慢性輕微發炎與肥胖,而 dusp6基因剔除小鼠卻能在餵食高脂飼料的情況下,維持腸道菌相的恆定,抑制發炎反應,進而達到抑制肥胖的效果。團隊將 dusp6基因剔除小鼠的腸道菌相經由糞菌移植至野生型小鼠,發現不僅增加被移植鼠的能量消耗,也明顯抑制高脂飼料造成的體重增加、脂肪生成與脂肪肝的症狀。

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截圖自公視新聞

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截圖自公視新聞

為了瞭解 dusp6基因與腸道菌相的關係,研究團隊利用RNA定序分析 dusp6基因剔除小鼠的小腸轉錄體(transcriptome),發現dusp6基因缺失會加強細胞緊密度相關的緊密連接(tight-junction)蛋白的表達,顯示dusp6基因在調控腸道代謝與通透性扮演重要角色。

進一步功能性分析證實,dusp6基因缺失會降低腸道上皮細胞的通透性,亦即增加其緊密度,藉此維持腸黏膜與腸道菌相之間的平衡,並避免細菌內毒素滲漏至血液循環而引起全身性慢性發炎。此外,dusp6基因剔除能逆轉被高油脂飼料擾亂的腸道基因群表達,降低高油脂飼料引致的T細胞發炎反應,透過穩定腸道免疫調節來維持有利於宿主代謝之菌相。

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截圖自公視新聞

綜合團隊研究成果,發現可透過調控 dusp6基因來穩定有益於宿主代謝之腸道菌叢生態,此機制將可被應用於肥胖及相關代謝疾病之治療或預防,目前已提出美國「暫時性」專利申請案。另外,研究人員已掌握培養出具有抑制肥胖效果的腸道菌相的關鍵方法,正進一步篩選菌株進行測試,預計在一至二年內可以完成效果驗證。未來將利用此研究所建立之腸道菌相分析與培養平台,積極發展疾病導向的微生物群系治療技術。

  • 原始文獻:Jhen-Wei Ruan. et al. Dual-specificity phosphatase 6 deficiency regulates gut microbiome and transcriptome response against diet-induced obesity in mice. Nature Microbiology 2, Article number: 16220 (2016)

本文改寫自國家衛生研究院新聞稿

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活躍星系核

活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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