科学家表示,他们终于回答了一个古老的问题:为什么我们的尿液是黄色的? 在新的研究中,研究小组发现肠道细菌产生的一种酶在使尿液变软方面发挥着关键作用。 抛开好奇心不谈,这一发现实际上可能有助于科学家更好地了解肠道微生物组以及它如何影响某些健康状况,例如新生儿黄疸。
尿液是我们身体的总结 自然排水系统。 它是由肾脏从血液中过滤掉的多余水和废物制成的。 其中一些废物是在我们的细胞到达生命周期终点时产生的,包括利用血红蛋白向全身输送氧气的红细胞。 红细胞产生的一种重要化合物是血红素,它是血红蛋白的前体。红细胞及其血红素的最终分解会引发一系列事件,使尿液变黄。
一段时间以来,科学家们已经知道化学物质尿胆素是尿液呈黄色的主要原因。 但根据主要作者、马里兰大学细胞生物学和分子遗传学系助理教授布兰特利·霍尔 (Brantley Hall) 的说法,我们对导致尿胆素出现在尿液中的关键步骤一无所知,而尿胆素在尿液中所扮演的角色肠道细菌。 血红素副产物的进一步分解。
在一项研究中 发表 周三,霍尔和他的团队在《自然微生物学》杂志上详细介绍了这个谜题中缺失的部分。
“当红细胞在六个月的寿命后分解时,会产生一种称为胆红素的亮橙色色素作为副产品。一旦进入肠道,常驻菌群就会将胆红素转化为一种分子,如果暴露于氧气,这种分子会变成黄色。这种分子尿胆素是尿液变黄的主要原因。“在这项研究中,我们发现了导致这种反应的酶。”
该团队创造了新发现的胆红素还原酶(BilR)。 他们能够在大肠的一些肠道细菌(特别是厚壁菌门)中找到负责产生这种酶的基因,并确认其分解胆红素的功能(更具体地说,BilR 将胆红素转化为尿胆素原,然后在空气存在下变成尿胆素)。 他们还表明,BilR 很容易存在于健康成年人的肠道微生物组中,这强化了其重要作用。
至于为什么需要这么长时间才能弄清楚尿液如何变黄,霍尔指出,研究我们肠道中的微生物历来都很困难。
他说:“不幸的是,研究肠道微生物组可能很困难。肠道是一个低氧环境,我们肠道中的许多细菌在氧气过多的情况下无法生存,这使得它们难以生长和繁殖。” “我们寻找 BilR 的工作依赖于将实验筛选与遗传分析相结合,只有随着更多肠道细菌种类的分离和基因组测序技术的进步,这种方法才成为可能。”
回答有关我们生物学的基本问题非常重要。 但团队的工作也可能会在其他方面得到回报。 他们指出,BilR 在新生儿和炎症性肠病患者中不太常见。 无法产生 BilR 的肠道微生物组可能会导致新生儿黄疸和胆色素结石——这两种情况都与体内胆红素过多密切相关。
Hall 表示,还需要更多的研究来确认肠道微生物组 BilR 与这些条件之间的联系,该团队已经计划开展这项工作。 接下来,他们希望进行观察性人体研究,以更好地了解肠道微生物减少胆红素如何影响我们血液中胆红素的浓度。 他们特别想研究早产儿,因为他们更有可能出现黄疸并且 BilR 水平较低。
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