Nature子刊证实：肠道微生物偷偷“篡改”了宿主遗传！

上海钦诚生物

2020/03/09 08:58

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在实验条件下，诱导急性肠道炎症的微生物会导致粘膜细胞炎症相关基因和促癌基因活性的大幅增加。

大量工作表明肠道微生物与一系列疾病有关，例如肥胖、糖尿病、自闭症和抑郁症等等。但是这些研究通常只指出联系，并没有直接证据阐明肠道微生物影响人体的机制。

德国癌症中心的Frank Lyko和希伯来大学的Yehudit Bergman联手解决了这个问题。他们比较了拥有正常微生物群的小鼠和在无菌条件下长大的小鼠的肠道粘膜细胞DNA，分析了DNA甲基化（一种阻止DNA结合蛋白附着、限制基因活性的表观遗传标记）。

结果发现有/无肠道微生物，细胞甲基化模式差异巨大。他们找到了一组被去甲基化激活的“前哨基因”，这些基因负责健康肠道粘膜的正常再生。

用攻击肠粘膜的化学物质处理小鼠诱导急性炎症，有微生物定植的小鼠肠道粘膜细胞DNA甲基化明显减少，许多在炎症和癌症中起作用的基因被激活。相比之下，无微生物的小鼠基因活性几乎没有任何变化。“这表明这种甲基化差异是由细菌引起的，而非化学物质引起的，”Frank Lyko 解释说。“我们将正常小鼠的微生物群转移给无菌小鼠后，这些小鼠的肠粘膜细胞甲基化也会降低。”

进一步研究发现，这种效应取决于甲基化酶TET2和TET3：如果关闭这两种酶的基因，化学物质处理几乎不会引起基因组甲基化的任何变化。

这是一个直接证据，微生物群利用表观遗传程序激活引导肠粘膜再生的基因来确保肠道的正常发育。