一些疾病特别是心脑血管疾病和恶性肿瘤已成为威胁人类健康的主要杀手，医院往往是人满为患。由于缺少直接的证据，肠道微生物与人类健康之间的关系一直没有得到很好的解释。肠道微生物基因组与人体基因组一起，通过与环境因素的相互作用，通过不同方式影响人体的健康。如此庞大的肠道微生物群体通过与宿主的长期协同进化，已经成为一个与人体密不可分的后天获得的重要“器官”。......
2025-09-30
SCZ小鼠外周Kyn途径激活，关联微生物与人类健康
【摘要】：研究表明，在SCZ小鼠中，血清色氨酸在异源肠道微生物移植后立即下降。与HC小鼠相比，SCZ小鼠肠、脾、肝和血清中的色氨酸水平降低，血清5-HT水平降低，而肠、脾、肝中Kyn途径在异源微生物群移植结束时激活，但在10天后恢复到正常水平。小鼠行为学与血清色氨酸及其分解代谢产物的相关性分析表明，只有色氨酸与认知障碍呈正相关。图7-1-2移植SCZ粪便微生物的受体小鼠外周色氨酸代谢紊乱
微生物参与的色氨酸代谢调节是肠道微生物群调控中枢神经活动的关键机制。膳食色氨酸主要通过Kyn途径和5-羟色胺（5-HT）途径被吸收和分解代谢。研究表明，在SCZ小鼠中，血清色氨酸在异源肠道微生物移植后立即下降。与HC小鼠相比，SCZ小鼠肠、脾、肝和血清中的色氨酸水平降低，血清5-HT水平降低，而肠、脾、肝中Kyn途径在异源微生物群移植结束时激活，但在10天后恢复到正常水平。在哺乳动物体内，超过90%的5-HT在肠中产生，其在SCZ小鼠中的FMT后其浓度保持下降（图7-1-2）。Kyn代谢包括两个独立的途径，即Kyna和3-羟基犬尿氨酸（3-HK）途径，与对照相比，SCZ小鼠的血清、肝、结肠和脾中的Kyna水平持续升高，而外周3-HK含量没有差异，表明SCZ微生物群的定植仅通过Kyn-Kyna途径促进色氨酸代谢并抑制5-HT途径（图7-1-2）。小鼠行为学与血清色氨酸及其分解代谢产物的相关性分析表明，只有色氨酸与认知障碍呈正相关。色氨酸代谢由几种限速酶控制，其中一些受肠道微生物群调节。催化Kyn产生的吲哚胺2，3-双加氧酶1（IDO-1）和色氨酸-2，3-双加氧酶2（TDO-2）的mRNA水平在肠道、肝脏和脾脏中高于正常水平。在催化Kyn转移至Kyna的4种犬尿氨酸氨基转移酶（KATI-KATIV）中，只有KATII在SCZ小鼠的外周组织中过度表达。与肠中5-HT的下调一致，色氨酸羟化酶1（TPH-1）在SCZ小鼠的肠壁中表达不足。相反，控制3-HK代谢途径的犬尿氨酸-3-单加氧酶（KMO）保持不变，与未受干扰的3-HK代谢途径一致。令惊讶的是，一些已知的IDO和TDO表达调节剂，如促炎细胞因子、LPS和皮质酮，在SCZ小鼠中并没有显著改变。因此，推测肠道微生物群衍生的因子，如可溶性代谢物，才是Trp—Kyn—Kyna代谢途径改变的原因。测试了来自SCZ小鼠的CLF，发现来自SCZ小鼠的CLF显著促进肝细胞和结肠细胞中的IDO-1活性和IDO1mRNA转录，以及上调小鼠肝细胞KAT活性和KAT2转录，但在结肠细胞中没有观察到这种现象，而且TDO-2和TPH-1的转录未受影响。这些现象同样在人源肝细胞和肠细胞中得到验证（图7-1-2）。
(https://www.chuimin.cn)
图7-1-2 移植SCZ粪便微生物的受体小鼠外周色氨酸代谢紊乱
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