正确的肠道酶混合物可以阻止艰难梭菌进入其轨道

并非所有益生菌生而平等。在一项新研究中，研究人员发现胆盐水解酶(BSH)中的某些酶可以通过改变现有的胆汁酸和在肠道内产生一类新的胆汁酸来限制艰难梭菌(C.diff.)的定植。微生物环境。这项工作可能会导致“设计师”益生菌通过在抗生素治疗后将特定的BSHs引入肠道来预防疾病。

选择合适的BSH产生细菌套件至关重要，因为研究发现BSH和胆汁酸之间的相互作用因BSH来自的细菌类型而异。

肠道微生物群中的某些细菌含有BSH酶，可对胆汁酸进行化学修饰。胆汁酸在肝脏中产生，在调节胆固醇水平、调节脂肪吸收、塑造免疫系统以及影响哪些细菌可以在肠道定殖方面发挥着重要作用。

尽管研究人员长期以来一直怀疑来自有益细菌的BSH、胆汁酸库、肠道微生物组成和宿主健康之间存在联系，但直到现在，人们对BSH的功能及其对宿主健康的潜在影响知之甚少。

北卡罗来纳州立大学传染病学副教授、该研究的共同通讯作者CaseyTheriot说：“旧教条——肠道定植需要BSH，因为它们使有毒胆汁酸无毒——过度简化了实际发生的事情。”.

“现实是BSHs的相互作用是依赖于环境的，这意味着它们受到它们来自的细菌类型的影响，”Theriot说。“而且它们不仅与宿主产生的胆汁酸相互作用。微生物群中的BSH可以产生一类新的胆汁酸并与之相互作用，称为微生物结合胆汁酸(MCBAs)——我们甚至不知道其存在的胆汁酸直到最近。”

在这项新研究中，Theriot领导了一个合作研究团队，其中包括来自北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学教堂山分校和加州大学圣地亚哥分校的微生物学家、化学家、生物化学家和临床医生，他们深入研究了BSH。

具体来说，他们研究了来自不同乳杆菌科细菌(其中包含大多数益生菌菌株)的数百个BSH，然后包括来自肠道微生物群的BSH(总共近1,000个独特的BSH)。

UNC-教堂山艺术与科学学院Kenan特聘化学教授MatthewRedinbo和他的部门同事(由当时的研究生MorganWalker领导)在确定BSH的结构以及它们如何“选择”与胆汁相互作用方面发挥了重要作用酸，通过添加或带走某些氨基酸。

Redinbo说：“我们发现了微小的分子指纹，它定义了BSH在处理的内容方面是‘左转’还是‘右转’。”“知道这一点后，Casey的团队就可以将胆汁酸池引向他们想要的任何方向。”

研究人员使用BSH乳杆菌混合物来确定他们是否可以改变胆汁酸池以改变艰难梭菌在从易受艰难梭菌感染(CDI)感染(CDI)的患者收集的人类粪便样本和CDI小鼠模型中的定植.在人类粪便样本和小鼠中，研究人员发现用BSH鸡尾酒预处理会影响艰难梭菌的定植。有趣的是，研究人员注意到BSH治疗小鼠肠道微生物群中MCBA水平升高。

为了确定MCBA是否也参与抑制艰难梭菌的萌发和生长，他们在体外测试了MCBA对艰难梭菌的作用。在大多数情况下，MCBA的存在抑制了艰难梭菌生命周期的多个步骤。

“这是更多证据表明BSHs正在推动胆汁酸池的变化——包括制造MCBAs——这可能有助于抑制艰难梭菌，”Theriot说。“我们发现了BSH酶的新功能。”

“这项工作强调了BSH作为关键肠道酶和有前途的新疗法的重要性，”北卡罗来纳州的研究学者、该研究的共同第一作者MattFoley说。“将BSH与其他策略结合使用可能会提供一种治疗艰难梭菌的新方法。”

研究人员将这项工作视为迈向潜在益生菌的第一步，这些益生菌可以定制以预防各种细菌感染和肠道疾病。但首先，必须做更多的工作来确定BSH如何以及为什么决定生产和/或瞄准哪些MCBA。

RodolpheBarrangou说：“这是一个重要的例证，说明破译益生菌功能的生化和遗传基础如何使我们更好地理解我们如何用新的方式对抗肠道疾病，以及如何实际设计和配制下一代商业益生菌。”，北卡罗来纳州立大学益生菌研究ToddR.Klaenhammer特聘教授和该研究的共同通讯作者。