EN
es 
jp 
ko 
fr 
de 
it 
ru 
pt 
th 
ar 
ms 
Деградация сложных углеводов и других макромолекул кишечными бактериями человека генерирует метаболиты, которые соседние микробы используют для анаэробного дыхания. Тем не менее, остается неясным, может ли перекрестное кормление других пищевых соединений в кишечнике стимулировать энергетические окислительно-восстановительные реакции.
4 августа 2025 года исследователи из Йельского университета опубликовали исследование под названием «Метаболическое перекрестное кормление диетического антиоксиданта усиливает анаэробный энергетический метаболизм кишечными бактериями человека» в Cell Host & Microbe, поджурнале Cell.
Исследование показало, что метаболическое перекрестное питание диетического антиоксиданта эрготионеина усиливает анаэробный энергетический метаболизм в кишечных бактериях человека.
В этом новаторском исследовании исследовательская группа продемонстрировала, что кишечные бактерии из разных типов обмениваются общим диетическим антиоксидантом в анаэробных условиях для выработки энергии. Симбиотическая бактерия Clostridium symbiosum кодирует фермент эрготионеиназы, который преобразует эрготионеин (антиоксидант грибного происхождения) в электронную акцепторную тиоуроновую кислоту (TUA). Ксилан-разлагающая бактерия Bacteroides xylanisolvens после этого уменьшает ТУА, значительно увеличивая свой синтез АТФ и повышая бактериальный рост. Кроме того, TUA выборочно производится и потребляется конкретными человеческими фекальными микробными сообществами.
В соответствии с недавно обнаруженными ассоциациями между гомеостазом эрготионеина кишечника и колоректальным раком, было обнаружено, что гены эрготионеиназы значительно обогащены фекальными метагеномами у пациентов с колоректальным раком.
Эти коллективные результаты показывают, как перекрестное кормление симбиотических антиоксидантных питательных веществ усиливает микробный энергетический метаболизм, потенциально объясняя межиндивидуальные различия в риске заболевания. Конкретно:
C. symbiosum эрготионеиназа превращает диетический эрготионеин в ТУА;
B. xylanisolven использует TUA в качестве акцептора электронов, повышая производство АТФ в 2,3 раза по сравнению с контролем;
Динамика TUA показывает выборочные модели производства/потребления по микробиомам человека.
Примечательно, что метаболическая ось эрготионеин-TUA была особенно активна у пациентов с КРР, причем обилие генов эрготионеиназы коррелировало с прогрессированием заболевания (p <0,01). Этот окислительно-восстановительный механизм перекрестного кормления может представлять собой новую связь между диетическими антиоксидантами, микробной экологией кишечника и восприимчивостью к раку.
Clostridium symbiosum метаболизирует эрготионеин (EGT) в тиоуроновую кислоту (TUA);
ТУА может быть использован ксиланизолвенс Бактероидес для увеличения своих анаэробных роста и синтеза АТФ;
Человеческие фекальные микробные сообщества могут преобразовывать EGT в уменьшенный TUA посредством метаболического перекрестного кормления;
Гены, ответственные за продукцию TUA, обогащены фекальными метагеномами пациентов с колоректальным раком.
В совокупности эти результаты демонстрируют, что симбиотическое перекрестное кормление антиоксидантными питательными веществами усиливает микробный энергетический метаболизм-механизм, который может объяснить межиндивидуальную изменчивость восприимчивости к заболеваниям.
Бумажная ссылка: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X
