慶應義塾大學的研究小組為了找出長壽的秘訣,對日本百歲老人(100歲以上)的腸道菌群和代謝物進行了分析,結果發現存在一種名為isoalloLCA(異蒜石膽酸)的次級膽汁酸。特別豐富,並成功確定了這種膽汁酸的生物合成途徑和作用。
首先我們確認了百歲老人腸道中參與膽汁酸代謝的細菌基因簇增多,我發現有
在分離腸道菌株並確認其代謝反應後,鑑定出Parabacteroides merdae、Odoribacter Laneus和Odoribacteraceae是能夠有效合成isoalloLCA的菌株。我們還發現,通過給無菌小鼠施用臭桿菌科細菌,可以在體內合成 isoalloLCA。
這些細菌菌株的基因組測序表明,它們共享一種與人類5α-還原酶(5AR)同源的酶,並且它們被認為參與與5AR基因相鄰的膽汁酸代謝。發現5βHSDH( 3β-羥基類固醇脫氫酶)基因存在。 當3AR和5βHSDH被刪除時,沒有觀察到isoalloLCA的生物合成。
此外,由於膽汁酸已被證明可以抑制病原菌的生長,因此我們驗證了isoalloLCA是否具有相同的效果。結果發現,它對革蘭氏陽性病原菌具有很強的抗菌活性,而革蘭氏陽性病原菌近年來已成為醫院感染的一個問題。
這表明百歲老人腸道中革蘭氏陽性病原菌的消除可能得到促進,以維持健康的腸道環境。 合成isoalloLCA的腸桿菌菌株可應用於感染性疾病的預防和治療。