圖像來源：Dr Juri Kazakevych

我們的腸道細菌并不只是安安靜靜地等著我們咽下每一口食物。事實上，這些細菌無時無刻不在和身體的遺傳密碼進行“對話”。

近日發(fā)表在《Nature Communications》上的一項研究發(fā)現，消化系統(tǒng)中的“有益”菌產生的一種化學物質對鄰近細胞的染色體具有不同尋常的作用，該發(fā)現可以幫助我們更好地理解飲食和某種致命癌癥之間的關聯。

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英國Babraham研究所的科學家們發(fā)現，人類結腸上皮組織中的DNA含有一種水平很高且不尋常的化學物質，這種物質起到表觀遺傳開關的作用，能夠打開或關閉基因。

更重要的是，他們發(fā)現在身體的另一個地方——大腦中，這些化學物質的水平也升高了。

巴豆?；?/span>Crotonylation）是最近發(fā)現的一個基因編輯過程，它與甲基化這個被人們熟知的基因操作形式不同。這兩個過程都會通過調整周圍的化學過程來改變基因的表達方式，而不會改變基因編碼本身。

甲基化作用是將甲基(CH3)被添加到核苷酸堿基中，通常是胞嘧啶(C)，偶爾也會是腺苷(A)。巴豆?；瘜⒁阴；羟械椒Q為組蛋白的蛋白質上，這種蛋白質能夠幫助DNA鏈保持有序排列。

研究人員發(fā)現腸道組織中存在巴豆酰化修飾的的組蛋白，這表明有某種物質在阻止細胞清除乙?；Ｑ芯咳藛T們認為他們已經知道了答案。

當腸道中的水果或蔬菜中的纖維被微生物發(fā)酵時，會生成一種名為短鏈脂肪酸(SCFA)的微型有機分子。過去的研究表明，細胞代謝和巴豆?；揎椫g存在關聯，而罪魁禍首就是SCFA。

研究人員分析了來自結腸、大腦、肝臟、脾臟和腎臟的組織，并發(fā)現在大腦和結腸中有更高水平的組蛋白巴豆?；揎棳F象。至于為什么這種現象只出現大腦而非其他器官中，仍然是一個謎。

然而這項新研究表明，造成這種改變的原因是細菌。

Babraham研究所的Rachel Fellows是該研究的第一作者，他說：“短鏈脂肪酸是腸道細胞的關鍵能量來源，但是我們發(fā)現，它還會影響基因組的巴豆?；?。”

具體而言，在健康人類結腸中的細菌生成的SCFA，通過阻止一種叫組蛋白去乙?；?/span>-2 (HDAC2)的酶去除標記物來促進巴豆酰化。

為了確定到底是不是細菌的原因，研究人員用抗生素雞尾酒給小鼠消滅了大部分細菌微生物菌落。不僅SCFA減少了，它們腸道中組蛋白的巴豆?；揎棾潭纫步档土?。

但是這項研究并沒有關注細菌這么做能為自身帶來什么好處。

不過該研究或許能夠說明我們的基因如何被飲食影響，這能夠幫助我們更加具體地理解飲食纖維和腸癌之間的關系。全世界每年有約77萬人死于結直腸癌。對于研究人員來說，找到預防和治療這種疾病的方法非常重要。

同時，這項研究提醒我們檢查一下自己的飲食，我們不但要照顧好自己的身體，也要照顧好我們腸道中的微生物。

該研究的首席科學Patrick Varga-Weisz說：“我們的腸道是無數細菌的家園，它們幫助消化食物，比如植物纖維。它們還能夠作為應對有害細菌的屏障，并訓練我們的免疫系統(tǒng)。這些細菌具體怎么影響細胞是這一系列過程的關鍵部分。”