Cell子刊驚人發現:飲食會通過腸道菌影響表觀基因組
日期:2016-11-25 09:12:35
UW-Madison研究團隊十一月二十三日在Molecular Cell雜志上發表文章指出,飲食會影響腸道菌釋放的代謝物。這些代謝物作用于宿主近端結腸、肝臟和脂肪組織的組蛋白,通過表觀遺傳學途徑改變這些組織的基因轉錄。
研究人員首先對無菌小鼠和腸道菌活躍的小鼠進行比較。他們發現,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。
“當宿主攝取富含纖維的食物時,腸道菌獲得的食物更多,因為人類細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”這兩組小鼠生產特定代謝物的水平并不相同,這些代謝物主要是腸道菌發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。研究人員認為,短鏈脂肪酸可能與小鼠組織的表觀遺傳學改變有關。食物通過腸道菌在染色質水平上對宿主產生影響,差異性的基因表達會影響宿主的健康。
為了證實自己的觀點,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標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改變。
牛津大學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。他們在Genome Biology雜志上發表文章指出,生物對不同食物的適應會影響它們的DNA。通過分析近親物種的DNA序列可以推測它們的飲食習慣。
劍橋大學和Francis Crick研究所的研究人員此前對酵母細胞進行研究。他們在酵母細胞中操縱主要代謝產物的水平,隨后檢測酵母基因的活性變化。研究表明,我們的大多數基因都會受到食物的影響。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,南京大學張辰宇教授曾在《Protein & Cell》雜志上發表文章指出,孕婦食物中的小分子非編碼RNA可通過胎盤轉移來控制胎兒的基因表達。MicroRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼RNA,可以結合mRNA并抑制蛋白質翻譯。這項研究顯示,外源性植物miRNA以及人工合成的siRNA可通過胎盤轉移,直接調控胎兒的基因表達。






