研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致尿液呈黃色的微生物酶

根據(jù)2024年1月3日發(fā)表在《自然微生物學(xué)》雜志上的一項新研究，馬里蘭大學(xué)和國立衛(wèi)生研究院的研究人員已經(jīng)確定了導(dǎo)致尿液呈黃色的微生物酶。

這種被稱為膽紅素還原酶的酶的發(fā)現(xiàn)，為進(jìn)一步研究腸道微生物群在黃疸和炎癥性腸病等疾病中的作用鋪平了道路。

該研究的主要作者、馬里蘭大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)和分子遺傳學(xué)助理教授布蘭特利·霍爾(Brantley Hall)說:“這種酶的發(fā)現(xiàn)最終揭開了尿液黃色背后的神秘面紗。”“一個日常的生物現(xiàn)象這么長時間都無法解釋，這是很了不起的，我們的團(tuán)隊很高興能夠解釋它。”

當(dāng)紅細(xì)胞在六個月的壽命后降解時，一種被稱為膽紅素的亮橙色色素就會作為副產(chǎn)品產(chǎn)生。膽紅素通常被分泌到腸道中，在那里它被排出體外，但也可以部分被重新吸收。過多的再吸收會導(dǎo)致血液中膽紅素的積累，并可能導(dǎo)致黃疸——一種導(dǎo)致皮膚和眼睛變黃的疾病。一旦進(jìn)入腸道，常駐菌群可以將膽紅素轉(zhuǎn)化為其他分子。

“腸道微生物編碼膽紅素還原酶，將膽紅素轉(zhuǎn)化為一種無色的副產(chǎn)物，稱為尿膽紅素原，”霍爾解釋說，“然后尿膽素原會自發(fā)降解成一種叫做尿膽素的分子，這就是我們所熟悉的黃色的原因。”

長期以來，人們一直認(rèn)為尿膽素與尿液的黃色有關(guān)，但研究小組發(fā)現(xiàn)的這種酶回答了一個困擾科學(xué)家一個多世紀(jì)的問題。

除了解決一個科學(xué)謎團(tuán)，這些發(fā)現(xiàn)可能對健康有重要影響。研究小組發(fā)現(xiàn)，幾乎所有健康成年人都存在膽紅素還原酶，但在新生兒和炎癥性腸病患者中卻經(jīng)常缺失。他們推測膽紅素還原酶的缺失可能導(dǎo)致嬰兒黃疸和色素膽結(jié)石的形成。

“現(xiàn)在我們已經(jīng)確定了這種酶，我們可以開始研究腸道中的細(xì)菌如何影響循環(huán)膽紅素水平和黃疸等相關(guān)健康狀況，”研究合著者、美國國立衛(wèi)生研究院研究員蔣曉芳說。“這一發(fā)現(xiàn)為理解腸肝軸奠定了基礎(chǔ)。”

除了黃疸和炎癥性腸病外，腸道微生物群還與各種疾病和狀況有關(guān)，從過敏到關(guān)節(jié)炎再到牛皮癬。這一最新發(fā)現(xiàn)使研究人員更接近于全面了解腸道微生物群在人類健康中的作用。

霍爾說:“由于我們實驗室之間的合作，我們能夠?qū)嵤┒鄬W(xué)科的方法，這是解決為什么我們的尿液呈黃色這一生理難題的關(guān)鍵。”“這是我們團(tuán)隊多年工作的成果，也是我們腸道微生物群對人類健康如此重要的另一個原因。”

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