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Nat Microbiol:肠道微生物重塑肠道粘膜的基因表达

日期:2020-03-09 21:54:30 来源: 生物谷 点击:

近日,来自德国癌症研究中心和耶路撒冷希伯来大学的科学家证明,肠细菌会影响肠道粘膜细胞中的DNA表达特征,从而对肠道的发育以及炎症反应产生很大的影响。

大量的研究工作表明,肠道微生物群及其组成与一系列疾病,例如从肠道炎症性疾病,代谢性疾病,癌症,自闭症和抑郁症等有关。然而,这些研究通常仅显示两者之间的相关性,并不清楚肠道微生物如何影响疾病的发生。对此,来自德国癌症研究中心(DKFZ)的Frank Lyko和来自耶路撒冷希伯来大学的Yehudit Bergman试图联手解决这个问题。

(图片来源:Www.pixabay.com)

在该研究中,研究人员比较了具有正常微生物组的小鼠和在无菌条件下生长的小鼠的肠道粘膜细胞的DNA修饰情况。他们专注分析了DNA甲基化情况。研究人员注意到,在无菌和微生物定殖的动物之间,肠道上皮细胞DNA甲基化模式存在很大差异。在后者中,他们发现了一组由去甲基化激活的“前哨基因”,它们负责健康肠道中肠粘膜的正常再生。

在化合物处理诱发急性炎症的模型中,研究者们发现:具有肠道微生物定殖的小鼠出现肠道粘膜细胞DNA甲基化减少的现象,最终激活了与肠道炎症以及癌症有关的许多基因的表达。相反地,无菌小鼠肠道细胞DNA的遗传活性则没有明显的变化。 “这表明甲基化的差异是由于细菌而不是化学物质引起的,”

进一步,作者发现这种DNA甲基化作用取决于细胞脱甲基酶TET2和TET3的活性,如果关闭上述基因的活性,则在诱导炎症发生的过程中不会引起基因组甲基化的任何变化。

“微生物组似乎对动物的健康有相当大的影响:它通过使用表观遗传学手段来激活肠道粘膜再生相关基因的活性,从而确保正常的肠道发育。但是,在无菌小鼠中,这种激活现象不会发生。在急性炎症过程中,肠道微生物也会引起遗传活性的改变。这再次强调了微生物在表观遗传调控中的关键作用。”

资讯出处:Intestinal microbes reprogram genetic activity of gut mucosa

原始出处:Ihab Ansari et al, The microbiota programs DNA methylation to control intestinal homeostasis and inflammation, Nature Microbiology (2020). DOI: 10.1038/s41564-019-0659-3

(责任编辑:xsq)

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