Cell子刊驚人發(fā)現(xiàn)：飲食會(huì)通過腸道菌影響表觀基因組
日期：2016-11-25 09:12:35
UW-Madison研究團(tuán)隊(duì)十一月二十三日在Molecular Cell雜志上發(fā)表文章指出，飲食會(huì)影響腸道菌釋放的代謝物。這些代謝物作用于宿主近端結(jié)腸、肝臟和脂肪組織的組蛋白，通過表觀遺傳學(xué)途徑改變這些組織的基因轉(zhuǎn)錄。
研究人員首先對(duì)無菌小鼠和腸道菌活躍的小鼠進(jìn)行比較。他們發(fā)現(xiàn)，腸道菌群能改變宿主一些組織的表觀基因組。隨后他們將無菌小鼠分為兩組，一組吃正常飼料，一組吃“西餐”。 “西餐”中復(fù)合糖和纖維含量較低，脂肪和簡單糖含量較高。研究顯示，這兩種小鼠的腸道菌群并不相同。
“當(dāng)宿主攝取富含纖維的食物時(shí)，腸道菌獲得的食物更多，因?yàn)槿祟惣?xì)胞無法利用這些纖維，”文章資深作者，UW-Madison的助理教授Federico Rey解釋道。
研究人員注意到，正常飼料和“西餐”這兩組小鼠生產(chǎn)特定代謝物的水平并不相同，這些代謝物主要是腸道菌發(fā)酵纖維生成的短鏈脂肪酸。兩組小鼠的組織中也存在全面的組蛋白乙酰化和甲基化差異。研究人員認(rèn)為，短鏈脂肪酸可能與小鼠組織的表觀遺傳學(xué)改變有關(guān)。食物通過腸道菌在染色質(zhì)水平上對(duì)宿主產(chǎn)生影響，差異性的基因表達(dá)會(huì)影響宿主的健康。
為了證實(shí)自己的觀點(diǎn)，研究人員無菌小鼠飲用含有三種短鏈脂肪酸的水。研究顯示，這些小鼠的表觀遺傳學(xué)標(biāo)簽與食用正常飼料的小鼠很相似。說明這些代謝物足以引起小鼠組織的表觀遺傳學(xué)改變。
牛津大學(xué)的研究人員在兩種寄生蟲中檢測到了食物組分造成的DNA序列差異。他們?cè)?span lang="EN-US">Genome Biology雜志上發(fā)表文章指出，生物對(duì)不同食物的適應(yīng)會(huì)影響它們的DNA。通過分析近親物種的DNA序列可以推測它們的飲食習(xí)慣。
劍橋大學(xué)和Francis Crick研究所的研究人員此前對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行研究。他們?cè)诮湍讣?xì)胞中操縱主要代謝產(chǎn)物的水平，隨后檢測酵母基因的活性變化。研究表明，我們的大多數(shù)基因都會(huì)受到食物的影響。代謝受到基因活性的控制，反過來代謝也可以影響我們的基因。
去年五月，南京大學(xué)張辰宇教授曾在《Protein & Cell》雜志上發(fā)表文章指出，孕婦食物中的小分子非編碼RNA可通過胎盤轉(zhuǎn)移來控制胎兒的基因表達(dá)。MicroRNA是一類長度約為22個(gè)核苷酸的非編碼RNA，可以結(jié)合mRNA并抑制蛋白質(zhì)翻譯。這項(xiàng)研究顯示，外源性植物miRNA以及人工合成的siRNA可通過胎盤轉(zhuǎn)移，直接調(diào)控胎兒的基因表達(dá)。
