Nature：吃菜對你的基因超有愛

發表在《Nature Communications》上的新研究發現，在我們的消化系統中，好細菌產生的一種化學物質，對細胞中的染色體產生了不同尋常的影響，這一發現有助於我們更好地理解飲食攝入與腸癌發展之間的關係。

當你狼吞虎嚥的時候，腸道菌群不會老實待著，相反，新研究指出，它們會和你的遺傳密碼偷偷交流。

由英國巴巴拉罕研究所（Babraham Institute）的科學家領導的一個小組發現，人類結腸上皮組織中的DNA含有一種不尋常水準的化學物質，這種化學物質被認為是表觀遺傳開關，可以開啟或關閉基因功能。

更細思極恐的是，他們發現，這些物質在我們腦子裡的水準也提高了。

那麼，這種神秘的化學物是從哪裡來的呢？我們先來瞭解下兩個DNA化妝手段。

DNA甲基化是較早發現和得到認可的一種表觀遺傳學修飾，而巴豆醯化(Crotonylation)近幾年發現的一種基因編輯過程。

二者能通過調整周圍的化學反應來操控基因是否表達，而不改變基因本身的代碼，不過，它們的修飾方式不同。

甲基化就是在堿基胞嘧啶（cytidine, C）的嘧啶環上第5位碳原子加上一個甲基基團（-CH3），這個妝容不容小覷，對於維持正常細胞功能、傳遞基因組遺傳印記、胚胎發育以及人類腫瘤發生起著至關重要的作用。

而巴豆醯化則是一種存在於組蛋白賴氨酸上的醯基化修飾，它會將乙醯基搬到組蛋白上，保持DNA鏈的有序排列，防止你出什麼基因病（比如癌症）。

在這次研究中，科學家們在腸道組織中發現了異常豐富的巴豆醯化組蛋白，表明某些物質阻止了身體去除這些乙醯化基團，保留了巴豆醯化的勝利成果。

研究人員猜測這個小助手，來自我們的腸道菌群。

當蔬果中的纖維被腸道的常駐微生物發酵時，會產生一種叫短鏈脂肪酸（SCFA）的小有機分子。

SCFA是一種著名的去巴豆醯化酶（HDAC）抑制劑，反過來說，它可以促進腸細胞和類器官培養中的組蛋白巴豆醯化。

“SCFA是腸道內上皮細胞的關鍵能量來源，但我們的研究還證明，它們也會影響基因組中的巴豆醯化”來自Babraham Institute的主要作者Rachel研究員說。

為了證實健康腸道中的細菌的確產生了SCFA，研究人員給小鼠注射了抗生素，以消滅它們腸道內的大部分細菌。

結果發現，小鼠腸道內的SCFA水準下降了，組蛋白巴豆醯化水準也下降了，

唯獨HDAC2在結腸中的表達卻增加了。

曾有研究表明，這傢伙的表達與大腸腫瘤發生有關。

每年大約有770,000人死於結直腸癌，尋找更多預防手段和治療疾病的方法是研究人員的首要任務。

鑒於微生物生成SCFA在調節免疫和細胞代謝中起到了重要作用，研究人員提出，微生物和染色質之間的信號傳導可能是通過組蛋白巴豆醯化介導的。

他們未來將研究HDAC2表達、微生物群和SCFA之間的作用關係，並瞭解它們是如何影響了特定基因的組蛋白巴豆醯化和結腸癌進展，這或許有望加深我們對癌症治療和其他疾病藥物靶標功能譜的理解。

而對普通人來說，這項研究暗示了飲食會影響我們的基因表達，豐富了我們對飲食和腸癌之間的理解，提醒人類不但要保證自己的營養攝入，也要保證腸道居民的蔬果供應。

該研究的首席科學家Patrick varga-weisz說：“我們的腸子是無數細菌的家，這些細菌有助於消化諸如植物纖維之類的食物。它們也會成為有害細菌的屏障，並搭建我們的免疫系統。”

總之，多吃蔬菜和水果，健康常伴你和我。

1.https://www.nature.com/articles/s41467-017-02651-5

2.http://www.sciencealert.com/microflora-promotes-epigenetic-crotonylation-histones-gut-epithelial-cells

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