加州大学圣地亚哥分校斯卡格斯药学和药物科学学院的研究人员发现了数千种以前未知的胆汁酸,胆汁酸是我们肠道微生物群用来与身体其他部位沟通的一种分子。这些发现可以更好地了解我们的肠道微生物组,并可能促进与肠道微生物组相关的疾病(如2型糖尿病、肠道疾病等)的治疗方法的开发。

解码我们微生物组的语言

研究人员写道:“宿主和微生物代谢对胆汁酸和相关甾体脂质的修饰的全部特征仍未完全确定。”“为了解决这一知识差距,我们通过过滤12亿个公开可用的MS/MS谱图来查找胆汁酸选择性离子模式,创建了可重复使用的串联质谱(MS/MS)谱图资源。”

“胆汁酸是肠道微生物组语言的关键组成部分,发现这么多新类型从根本上扩展了我们了解肠道微生物的作用以及它们如何做到这一点的词汇量,”资深作者、斯卡格斯教授PieterDorrestein博士说加州大学圣地亚哥分校医学院药学和药物科学学院、药理学和儿科教授。“这就像从《SeeSpotRun》到莎士比亚一样。”

到目前为止,次级胆汁酸的丰富多样性和功能范围尚未被科学家充分认识到。

“当我开始在实验室工作时,大约有几百种已知的胆汁酸,”研究合著者、多雷斯坦实验室的博士后研究员伊普西塔·莫汉蒂博士说。“现在我们已经发现了数千种胆汁酸,我们也在努力认识到这些胆汁酸的作用不仅仅是帮助消化。”

除了帮助消化之外,胆汁酸也是重要的信号分子,有助于调节免疫系统并发挥重要的代谢功能。

“由于胆汁酸与我们的微生物组相互作用,胆汁酸的影响远远超出了消化系统,因此我们用胆汁酸治疗的疾病也可以——与胆汁酸相关的疾病清单一英里长,并且有多项FDA批准合著者、Dorrestein实验室的博士后研究员HelenaMannochio-Russo博士说。

为了发现这些分子,研究人员利用了加州大学圣地亚哥分校的独特资源。Dorrestein是微生物代谢物协作中心(CMMC)的主任,这是加州大学圣地亚哥分校和加州大学河滨分校之间的首次合作,旨在收集和集中有关微生物产生的代谢物的信息,以帮助研究人员更多地了解其影响关于人类健康和环境。

“在基因组学等其他生物学领域,共享数据很常见,但到目前为止,还没有可供微生物代谢组学研究人员共享数据的基础设施,”Dorrestein说。“最终,这些突破是协作和计算能力融合的结果,我们预计CMMC将会取得更多突破。”

“我们正在重写人类新陈代谢的教科书,”多雷斯坦说。“如果你几年前跟我说话,我会说我们距离解决这个难题还有几十年的时间,但现在,这可能会在五年内发生。这确实是我们能力的显着变化,我们相信它将彻底改变我们应对疾病的方式。”