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，同時將其更危險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作者，他表示：“我們對于如何調(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)的這種肽實際上對于維護(hù)腸道中真菌共生非常重要。”

這項發(fā)現(xiàn)表明，盡管PYY可能在對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可能會為真菌過度生長創(chuàng)造環(huán)境，從而引發(fā)疾病的發(fā)作。

該團(tuán)隊在一篇名為“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，對于免疫和代謝發(fā)育以及整體腸道穩(wěn)態(tài)等過程至關(guān)重要”，作者寫道。盡管腸道細(xì)菌受到了廣泛的研究，但對于腸道真菌知之甚少，他們指出。哺乳動物的腸道還分泌一類影響食欲、腸道分泌和運(yùn)動以及調(diào)節(jié)微生物群的多功能肽。

Chang及其團(tuán)隊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)麥迪遜分校營養(yǎng)科學(xué)助理教授Joseph Pierre博士，在Chang實驗室進(jìn)行研究時，他注意到PYY也存在于泛特細(xì)胞中。這些是哺乳動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，以防止危險的細(xì)菌繁殖。研究人員在論文中解釋說：“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，因為此前人們將PYY認(rèn)定為與食欲有關(guān)的激素。進(jìn)一步的實驗還顯示，PYY對所測試的細(xì)菌沒有顯著的抗菌作用。但是當(dāng)研究人員運(yùn)行計算機(jī)搜索具有類似結(jié)構(gòu)的其他類肽時，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：“PC表達(dá)的PYY表明它可能具有抗微生物功能。PYY的預(yù)測結(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)隊想要測試PYY的抗真菌性能。在進(jìn)行這項測試時，他們發(fā)現(xiàn)PYY是一種有效的抗真菌劑，特別是對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)會性病原體。當(dāng)數(shù)量過多時，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)隊測試PYY對這兩種真菌形式時，它有效地抑制了生長，并殺死了更危險的菌絲形式，同時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，而共生酵母則通過下調(diào)促進(jìn)酵母-菌絲轉(zhuǎn)變的途徑來回應(yīng)?！盋hang補(bǔ)充說：“這是一個獨(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，并且對共生形式?jīng)]有影響。”

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版本是一個由36個氨基酸組成的分子，在分泌到腸道時作為有效的抗真菌肽。但當(dāng)內(nèi)分泌細(xì)胞產(chǎn)生PYY時，一個酶會剪去兩個氨基酸，將其轉(zhuǎn)化為可以通過血液傳播并向大腦發(fā)信號表明你不餓的激素。作者寫道：“PC-PYY嚴(yán)格來說是未經(jīng)修改的完整PYY（1-36），而循環(huán)內(nèi)分泌形式PYY（3-36）是通過二肽基肽酶IV（DPP-IV）去除兩個N-端氨基酸形成的?！?/p>

與從青蛙中發(fā)現(xiàn)其功能一樣，Chang希望對這種肽的更多研究會帶來更多的驚喜。“這是自然的智慧和美麗的一個例子，它重新利用了一種分子，使其具有兩種不同的功能，”他說。“這非?？?，因為這是一種利用已有物質(zhì)的最有效方法?！?/p>

編輯：王洪

排版：李麗