改变 DNA 影响健康的新方法可绕过肠道细菌

我们的肠道微生物群每天通过处理我们无法消化的纤维来帮助我们。细菌将纤维发酵成称为短链脂肪酸或 SCFA 的关键化学物质，这对人类健康至关重要。SCFA 可以对抗炎症、帮助杀死危险细菌、保护肠道内壁，甚至可以帮助预防癌症。

在一项新研究中，威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星发现研究所的 John Denu 实验室了解到，脂肪酸丁酸和丙酸也会激活 p300，这是一种促进 DNA 解链的重要人类酶。这种解开的 DNA 允许更多的基因变得活跃和表达，最终影响人类健康。

之前的研究表明，SCFAs 可能通过抑制一组不同的酶来促进这一过程。

这种新的理解开启了以依赖饮食的方式甚至独立于微生物组的方式激活 p300 的可能性。了解如何靶向 p300 至关重要，因为它涉及多种生理过程和疾病，例如丙酸血症、自闭症谱系障碍和阿尔茨海默病。

“知道丁酸盐和丙酸盐直接与这种蛋白质相互作用开辟了许多我们以前甚至没有想过要研究的新研究领域，因为我们认为它的发生方式与实际情况相反，”Sydney 说Thomas 是 Denu 实验室的研究生，也是该论文的合著者。

生物分子化学教授 Thomas 和 Denu 于 10 月 22 日在eLife杂志上发表了他们的发现。

早期在小鼠身上的研究表明，SCFAs 是微生物组和表观遗传状态之间的关键联系——对 DNA 的修饰会影响任何给定基因的活性。这些表观遗传修饰允许不同的细胞使用相同的 DNA 指令来执行不同的任务，并可能影响健康。

细胞使用的一个关键控制机制是组织 DNA，因此手头的工作只能访问其中的某些部分。为此，细胞将 DNA 包裹在组蛋白周围，组蛋白就像 DNA 线的线轴一样。修饰组蛋白会改变包裹在它们周围的 DNA 的可及性，并最终改变细胞使用的 DNA 部分。

小鼠模型研究让人们不清楚细胞是如何感知 SCFA 并通过改变其组蛋白来控制基因表达来做出反应的。为了解决这些悬而未决的问题，Thomas 和 Denu 直接用 SCFA 处理了几种人类细胞系，绕过了更复杂的小鼠实验。