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微生物代谢产物在肠-脑轴中作用机制研究进展
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石媛嫄侯琳张丽曹奕
[摘要]肠道微生物群具有丰富的生物转化能力,从而使宿主能接触到一系列具有生物活性的代谢产物。这些代谢产物参与了胃肠道和中枢神经系统之间的信号传递,并具有调节中枢神经系统生理和病理过程的潜力。这种双向交流可以通过各种直接和间接机制发生,包括与宿主脑中的受体结合、刺激肠道中的迷走神经、改变中枢神经传递以及调节神经炎症。本文综述了短链脂肪酸、胆汁酸、神经递质等微生物代谢产物在肠-脑轴中的作用机制,从调控肠道微生物的角度为相关神经系统疾病的治疗提供新思路。
[关键词]微生物群;代谢;肠-脑轴;脂肪酸类;胆汁酸类和盐类;神经递质;综述
[]R329.35
[文献标志码]A
[]2096-5532(2021)03-0470-05
doi:10.11712/jms.2096-5532.2021.57.066
[开放科学(资源服务)标识码(OSID)]
[网络出版]https:///kcms/detail/37.1517.R1055.005.html;2021-02-0116:02:16
RESEARCHADVANCESINTHEMECHANISMOFACTIONOFMICROBIALMETABOLITESINTHEGUT-BRAINAXIS
SHIYuanyuan,HOULin,ZHANGLi,CAOYi
(OrganizationandPersonnelOffice,MedicalDepartmentofQingdaoUniversity,Qingdao266071,China)
[ABSTRACT]Intestinalmicroflorahasrichbiotransformationabilities,whichenablesthehosttocomeintocontactwithaseriesofbioactivemetabolites.Suchmetabolitesparticipateinthesignaltransductionbetweenthegastrointestinaltractandthecentralnervoussystemandhavethepotentialtoregulatethephysiologicalandpathologicalprocessesofthecentralnervoussystem.Suchtwo-waycommunicationcantakeplacethroughavarietyofdirectandindirectmechanisms,whichincludebindingtoreceptorsinthehostbrain,stimulatingthevagusnerveintheintestinaltract,alteringcentralneurotransmission,andregulatingneuroinflammation.Thisarticlereviewsthemechanismofactionofmicrobialmetabolites,includingshort-chainfattyacids,bileacids,andneurotransmitters,inthegut-brainaxis,inordertoprovidenewideasforthetreatmentofnervoussystemdiseasesfromtheperspectiveoftheregulationofintestinalmicroflora.
[KEYWORDS]microbiota;metabolism;gut-brainaxis;fattyacids;bileacidsandsalts;neurotransmitters;review
人的腸道微生物群包含500~1000种细菌,共有约200万个基因,超过了人类基因总量的100倍[1],其中许多基因编码执行代谢功能并产生微生物专有代谢物的蛋白质。微生物群的这种作用扩大了宿主生物转化的利用范围,以及可以处理的化合物的多样性。这种广泛的代谢潜力使得微生物群与进入肠道的一系列底物相结合,产生了大量的代谢产物,其中许多代谢产物对宿主来说是重要的分子前体。
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