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Science:腸道細菌與膳食類黃酮聯手抵抗流感病毒感染造成的肺部損傷

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摘要:圖片來自年月日生物谷生活在腸道中的細菌不只是會消化食物它們也對免疫系統產生深遠的影響如今在一項新的研究中來自美國華盛頓大學醫學院和俄羅斯圣彼得堡國立信息技術大學的研究人員證實一種特定的腸道細菌能夠阻止小鼠遭受嚴重的流感病毒感染而且可能是通過降解在黑茶紅酒和藍莓等食物中經常發現的天然化合物類黃酮
Science:腸道細菌與膳食類黃酮聯手抵抗流感病毒感染造成的肺部損傷
圖片來自CC0 Public Domain
2017年8月6日/生物谷BIOON/---生活在腸道中的細菌不只是會消化食物。它們也對免疫系統產生深遠的影響。如今在一項新的研究中,來自美國華盛頓大學醫學院和俄羅斯圣彼得堡國立信息技術大學的研究人員證實一種特定的腸道細菌能夠阻止小鼠遭受嚴重的流感病毒感染,而且可能是通過降解在黑茶、紅酒和藍莓等食物中經常發現的天然化合物---類黃酮(flavonoids)---來實現的。這項研究也表明當在流感病毒感染之前這種相互作用發生時,這種策略可有效地抑制這種感染導致的嚴重損傷。它也可能有助解釋人體對流感病毒感染作出的免疫反應存在著廣泛的差異。相關研究結果發表在2017年8月4日的Science期刊上,論文標題為“The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon”。

論文第一作者、在圣路易斯兒童醫院治療重癥監護患者的兒科醫生Ashley L. Steed博士說,“多年來,類黃酮被認為具有保護性:協助調節免疫系統抵抗感染。類黃酮在我們的飲食中是較為常見的,我們的這項研究的一種重要的影響就是類黃酮可能與腸道細菌一起保護我們免受流感和其他的病毒感染。明顯地,我們還需要更多地了解,但是我們的結果是吸引人的。”

之前的證據提示著腸道微生物組可能在抵抗嚴重的流感病毒感染中發揮著重要的作用,但是在這項研究中,這些研究人員旨在鑒定出哪些腸道細菌可能提供這種保護。此外,多年來,營養學家們一直在探究與含有類黃酮的食物相關聯的潛在健康益處。

論文通信作者、華盛頓大學醫學院病理學與免疫學系教授Thaddeus S. Stappenbeck博士說,“這不僅是食物中富含類黃酮,我們的研究結果證實還需要腸道中具有合適的細菌,這些細菌利用類黃酮控制免疫反應。我們能夠鑒定出至少一種細菌利用這些膳食化合物增強干擾素信號。干擾素是一種協助產生免疫反應的信號分子。這會阻止小鼠發生流感相關的肺部損傷。在人體中,這種損傷經常導致肺炎等嚴重并發癥。”

作為這項研究的一部分,Stappenbeck和Steed對人腸道細菌進行篩選以便尋找一種能夠代謝類黃酮的腸道細菌。這些研究人員鑒定出這樣的一種腸道細菌,他們猜測它可能抵抗流感病毒感染導致的損傷。這種被稱作Clostridium orbiscindens的腸道細菌降解類黃酮,從而產生一種增強干擾素信號的代謝物。

Steed說,“這種代謝物被稱作脫氨基酪氨酸(desaminotyrosine, DAT)。我們給小鼠喂食DAT,隨后利用流感病毒感染它們。相比于未接受DAT處理的小鼠而言,這些小鼠經歷更少的肺部損傷。”

有趣的是,盡管接受DAT處理的小鼠的肺部并沒有遭受如此多的肺部損傷,但是它們的病毒感染水平與沒有接受這種處理的小鼠中的是一樣的。

Stappenbeck說,“這些感染基本上是一樣的。這種腸道細菌和DAT本身并不會阻止流感病毒感染。但是DAT阻止免受系統傷害肺部組織。”

鑒于每年的流感疫苗并不總是有效地阻止流感病毒感染,這些發現是比較重要的。

Steed說,“但是一旦人們確實遭受流感病毒感染,利用DAT就可能阻止他們患病。這種策略并不靶向流感病毒。相反,它靶向對這種病毒作出的免疫反應。這可能是有價值的,這是因為流感病毒隨著時間的推移會發生變異,利用藥物和疫苗靶向這種病毒面臨著挑戰。”

下一步的研究包括鑒定出可能也利用類黃酮影響免疫系統的其他腸道細菌,以及為這些細菌在腸道中未充足定植的人們尋找提高它們的水平的方法。這些研究人員說,在下一個流感季節來臨之前喝黑茶和吃富含類黃酮的食物可能并不是一個壞主意。(生物谷 Bioon.com)

參考資料:

Ashley L. Steed, George P. Christophi, Gerard E. Kaiko et al. The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon. Science, 04 Aug 2017, 357(6350):498-502, doi:10.1126/science.aam5336

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