正文 第十四章 益生菌和益生元的前景展望(三)(2 / 3)

腸道中的飲食組分以及藥物能被氧化或轉化而脫毒。穀胱甘肽S-轉移酶能把穀胱甘肽轉到不同類型的親電子物質上,多形擬杆菌定植後使穀胱甘肽S-轉移酶的表達有所降低。多種藥物抗性蛋白-Ia(Mdrla)能使穀胱甘肽接合物經表皮輸出,菌定植後這種藥物抗性蛋白降低較多。與人體內氧化藥物代謝有關的異喹呱羥化酶也有降低。異生素是非生物產生的化學物質,如殺蟲劑、工業汙染物、化學合成藥等的總稱。上述結果指出,多形擬杆菌定植後影響宿主異生素和內源毒物的代謝。

對飼養的無菌動物和常規動物的生理研究指出,微生物影響腸道蠕動,但無分子生物學證據。現在通過試驗了解到,微生物定植後導致編碼一係列與腸道蠕動有關蛋白的mRNA提高2~5倍,這些蛋白包括L-穀氨酸轉運蛋白、L-穀氨酸脫羧酶(把穀氨酸轉變成γ-氨基丁酸)、與小泡有關的蛋白33(與神經介質傳遞釋放有關的小突觸泡蛋白)和腸道γ-肌動蛋白及富含半胱氨酸的蛋白-2a(肌肉特異性蛋白)。這些結果指出,多形擬杆菌可能影響腸道神經係統組分,從而促進腸道蠕動。

上述的試驗都是局限在用多形擬杆菌一種細菌定植而得到的結果,用微生物其他成員的定植是否也會誘導宿主相似的應答?多形擬杆菌代謝能力的改變是否影響回腸基因的表達?為了回答第一個問題,作者用人腸道的優勢菌群雙歧菌和大腸杆菌K12以及從常規飼養的小鼠分離的完整的回腸、盲腸微生物菌群在同齡的成年小鼠(每組8隻)上做試驗,所有動物攜帶的菌的菌數都大於107CFU/ml。所試菌種定植後輔脂肪酶和血管生成素-3都有表達,而富含脯氨酸小蛋白-2a對定植的應答則決定於菌種的種類,雙歧杆菌和大腸杆菌隻有少量的提高。多藥抗性蛋白和穀胱甘肽S-轉移酶也顯示了種的特異性的應答。多形擬杆菌抑製而大腸杆菌和嬰兒雙歧杆菌刺激這兩個基因的表達。多成分的回腸/盲腸菌群的變化與無菌對照比較有不太顯著的變化。不同的多藥抗性蛋白和穀胱甘肽S-轉移酶的應答表明,異生物質代謝的差異在個體之間可能部分地是由於腸道定居的微生物不同而產生的。

上麵提到第二個問題,即細菌代謝的變化對宿主基因表達的影響,目前已知的是多形擬杆菌對岩藻糖的利用。在轉座子上編碼的岩藻糖異構酶基因fucI的突變阻斷了微生物利用岩藻糖作為碳源的能力,同時也阻斷了回腸上皮產生岩藻聚糖的能力。微陳列技術分析定植後的反應,發現等位基因突變和野生型之間無可察覺到的差異。這個結果隻是試探性的,今後應做深入研究。

二、益生菌需用悉生生物闡明其機製

綜上所述,共生菌能調控宿主多種基本生理功能。Lora之所以能做出如此傑出的科研工作,除了他有好的構思,還在於他使用了無菌動物(含悉生動物)和當今最先進的技術。基於此,對悉生生物多做一些討論,因為益生菌需用悉生生物闡明其機製(郭興華 2000)。

對微生物在人和動植物體內的功能研究是由易到難,由淺入深,由表及裏,由定性到定量,由細胞水平到分子水平,在幾個不同層次的水平上進行的。第一個層次是研究微生物的種類,重點是菌種的分離、鑒定、計數和列舉各類菌群的特性和定植的部位等,目前利用分子生物學的方法加速了研究的進度。第二個層次是研究微生物菌群與代謝的關係,其中對食物尤其是脂肪酸的代謝做了較深入的研究。第三個層次是研究微生物菌群與黏膜免疫的關係,這是目前免疫學中的重要課題。第四個層次是研究原核生物和原核生物、原核生物和真核生物之間遺傳物質的傳遞和表達。第五個層次是研究原核生物和原核生物、原核生物和真核生物之間的信號傳遞、數量感應、“通訊”、“對話”,如“耳語”(近距離)、“呼叫”(遠距離)等。第四和第五層次是近幾年才開始研究的,是非常誘人的課題。