研究人員在芝加哥大學(xué)發(fā)現(xiàn)，一種名為肽YY（PYY）的激素，由腸內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生，以控制食欲并信號(hào)飽腹感，似乎還在維護(hù)消化系統(tǒng)中的真菌平衡方面起著重要作用。

研究團(tuán)隊(duì)在人體和小鼠組織中的研究發(fā)現(xiàn)，小腸中的特殊免疫細(xì)胞，稱為泛特細(xì)胞（Paneth cells，PCs），表達(dá)了一種形式的PYY，可以阻止真菌白色念珠菌（Candida albicans）轉(zhuǎn)化為其更具毒性的形式，從而使共生酵母形式的C. albicans得以繁榮，同時(shí)將其更危險(xiǎn)的形式控制在合適的范圍內(nèi)。

芝加哥大學(xué)馬丁·博伊爾醫(yī)學(xué)教授Eugene B. Chang博士是該研究的高級(jí)作者，他表示：“我們對(duì)于如何調(diào)節(jié)腸道中的這些真菌知之甚少。我們知道它們存在，但我們不知道是什么使它們保持對(duì)我們有益的狀態(tài)。我們現(xiàn)在認(rèn)為，我們發(fā)現(xiàn)的這種肽實(shí)際上對(duì)于維護(hù)腸道中真菌共生非常重要?！?/p>

這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明，盡管PYY可能在對(duì)抗真菌感染方面具有用途，但其新發(fā)現(xiàn)的功能也可能在消化性疾病中發(fā)揮作用?；加谢啬c克羅恩?。–rohn’s disease）的患者通常存在功能失調(diào)的泛特細(xì)胞。Chang表示，這種功能失調(diào)和缺乏PYY可能會(huì)為真菌過(guò)度生長(zhǎng)創(chuàng)造環(huán)境，從而引發(fā)疾病的發(fā)作。

該團(tuán)隊(duì)在一篇名為“Peptide YY: A Paneth cell antimicrobial peptide that maintains Candida gut commensalism”（肽YY：維持念珠菌腸道共生的泛特細(xì)胞抗微生物肽）的論文中報(bào)道了這些發(fā)現(xiàn)。

文章指出，腸道微生物形成“區(qū)域特定的穩(wěn)定和彈性的群落，對(duì)于免疫和代謝發(fā)育以及整體腸道穩(wěn)態(tài)等過(guò)程至關(guān)重要”，作者寫道。盡管腸道細(xì)菌受到了廣泛的研究，但對(duì)于腸道真菌知之甚少，他們指出。哺乳動(dòng)物的腸道還分泌一類影響食欲、腸道分泌和運(yùn)動(dòng)以及調(diào)節(jié)微生物群的多功能肽。

Chang及其團(tuán)隊(duì)最初并未打算探索腸道微生物群中的真菌一面，或稱為“菌群”。前芝加哥大學(xué)博士后研究員，現(xiàn)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校營(yíng)養(yǎng)科學(xué)助理教授Joseph Pierre博士，在Chang實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究時(shí)，他注意到PYY也存在于泛特細(xì)胞中。這些是哺乳動(dòng)物腸道中重要的免疫系統(tǒng)防御者，分泌多種抗微生物化合物，以防止危險(xiǎn)的細(xì)菌繁殖。研究人員在論文中解釋說(shuō)：“泛特細(xì)胞分泌的PYY顯示出可能具有抗微生物功能。PYY的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)類似于Xenopus laevis皮膚中產(chǎn)生的α-螺旋性兩性的抗微生物肽Magainin-2?！?/p>

起初這并不太合乎邏輯，因?yàn)榇饲叭藗儗YY認(rèn)定為與食欲有關(guān)的激素。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)還顯示，PYY對(duì)所測(cè)試的細(xì)菌沒(méi)有顯著的抗菌作用。但是當(dāng)研究人員運(yùn)行計(jì)算機(jī)搜索具有類似結(jié)構(gòu)的其他類肽時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)了一種名為magainin 2的分子，其類似于PYY，存在于非洲爪蛙的皮膚上。研究人員解釋說(shuō)：“PC表達(dá)的PYY表明它可能具有抗微生物功能。PYY的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)類似于Xenopus laevis皮膚中產(chǎn)生的α-螺旋性兩性抗微生物肽Magainin-2?！?/p>

Magainin-2肽可以保護(hù)青蛙免受細(xì)菌和真菌的感染，因此Chang的團(tuán)隊(duì)想要測(cè)試PYY的抗真菌性能。在進(jìn)行這項(xiàng)測(cè)試時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)PYY是一種有效的抗真菌劑，特別是對(duì)C. albicans這種在口腔、皮膚和腸道中通常以小量存在的酵母菌。C. albicans的基本酵母形式是共生的，即它在體內(nèi)與其他微生物和諧共存，但在適當(dāng)?shù)臈l件下，它會(huì)轉(zhuǎn)化為被稱為菌絲的形式，分支出形成生物膜。研究團(tuán)隊(duì)指出：“白色念珠菌酵母在70%的人體中都有，但可以轉(zhuǎn)化為機(jī)會(huì)性病原體。當(dāng)數(shù)量過(guò)多時(shí)，它可能引發(fā)口腔和喉部的念珠菌感染，以及陰道酵母感染，或者更嚴(yán)重的全身性感染?！?/p>

當(dāng)Chang的團(tuán)隊(duì)測(cè)試PYY對(duì)這兩種真菌形式時(shí)，它有效地抑制了生長(zhǎng)，并殺死了更危險(xiǎn)的菌絲形式，同時(shí)保留了共生的酵母形式。研究人員在論文中進(jìn)一步解釋道：“我們展示了PC-PYY在C. albicans菌絲中驅(qū)動(dòng)與細(xì)胞死亡和毒力下調(diào)一致的轉(zhuǎn)錄編程，而共生酵母則通過(guò)下調(diào)促進(jìn)酵母-菌絲轉(zhuǎn)變的途徑來(lái)回應(yīng)?！盋hang補(bǔ)充說(shuō)：“這是一個(gè)獨(dú)特的例子，是由泛特細(xì)胞分泌的‘先天性’抗微生物肽，它專門殺死了這種真菌的毒力形式，并且對(duì)共生形式?jīng)]有影響?！?/p>

在泛特細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的PYY肽略有不同。泛特細(xì)胞中未經(jīng)修改的完整PYY版本是一個(gè)由36個(gè)氨基酸組成的分子，在分泌到腸道時(shí)作為有效的抗真菌肽。但當(dāng)內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生PYY時(shí)，一個(gè)酶會(huì)剪去兩個(gè)氨基酸，將其轉(zhuǎn)化為可以通過(guò)血液傳播并向大腦發(fā)信號(hào)表明你不餓的激素。作者寫道：“PC-PYY嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是未經(jīng)修改的完整PYY（1-36），而循環(huán)內(nèi)分泌形式PYY（3-36）是通過(guò)二肽基肽酶IV（DPP-IV）去除兩個(gè)N-端氨基酸形成的?！?/p>

與從青蛙中發(fā)現(xiàn)其功能一樣，Chang希望對(duì)這種肽的更多研究會(huì)帶來(lái)更多的驚喜?！斑@是自然的智慧和美麗的一個(gè)例子，它重新利用了一種分子，使其具有兩種不同的功能，”他說(shuō)?！斑@非?？幔?yàn)檫@是一種利用已有物質(zhì)的最有效方法。”

編輯：王洪

排版：李麗