編輯推薦：當部分肝臟被切除時，身體可以替換缺失的組織。慕尼黑工業大學(TUM)的一組研究人員現在發現，這一過程的成功在很大程度上取決於腸道細菌。該研究結果有助於改善肝臟手術後肝癌等疾病的預後。

圖片：我們的微生物組影響著人體的許多過程。最近的一項研究表明，當微生物群受到如抗生素時，肝臟的再生能力就會被淹沒。

當部分肝臟被切除時，身體可以替換缺失的組織。慕尼黑工業大學(TUM)的一組研究人員現在發現，這一過程的成功在很大程度上取決於腸道細菌。該研究結果有助於改善肝臟手術後肝癌等疾病的預後。

例如，與心臟不同，人類肝臟具有驚人的再生能力。潛在的生物機制是腸道細菌在其他器官中所起作用的一個例子。這在慕尼黑工業大學Klinikum rechts der Isar醫院和慕尼黑工業大學生命科學學院的跨學科團隊進行的新研究中得到了證明。

生長所需的短鏈脂肪酸

健康的腸道微生物群由多種細菌組成。它們在消化過程中起積極作用。例如，其中一些將碳水化合物分解為短鏈脂肪酸(SCFAs)。「肝細胞需要這些脂肪酸來生長和分裂，」該研究的負責人Klaus-Peter Janssen教授說：「我們現在第一次成功地證明了腸道細菌會影響肝細胞的脂質代謝，從而影響它們的再生能力。」

抗生素阻止肝臟再生

Janssen教授和他的團隊在小鼠身上進行了實驗，確定被破壞的微生物群如何影響肝臟再生。在被抗生素干擾的動物體內，新肝細胞的形成被嚴重延遲。科學家們已經意識到抗生素與肝臟再生紊亂之間的聯繫。然而，Klaus-Peter Janssen解釋說，這以前被歸因於身體的免疫反應或抗生素對肝細胞的有害副作用。與腸道細菌的機制聯繫只是在TUM的研究中才被揭示出來。根據使用抗生素治療的小鼠，出生時缺乏微生物組的小鼠肝細胞也無法再生。

「微生物組啟動器」激活肝細胞生長

「抗生素不能殺死所有的腸道細菌，」該研究的作者之一Anna Sichler解釋說。「然而，藥物改變了微生物組的組成:剩餘的細菌種類產生的短鏈脂肪酸要少得多。」微生物群通常在抗生素治療後幾周內恢復。目前的研究表明，使用抗生素治療的動物也發生了肝臟再生，但明顯延遲。在缺乏腸道細菌的小鼠中，沒有發生再生。然而，研究人員能夠通過使用精確定義的「微生物組啟動器」來刺激肝臟再生。

類器官和人體細胞的實驗

研究人員使用由小鼠細胞組成的類器官——本質上是培養皿中的微型肝臟——證明了SCFAs為肝細胞中的細胞膜提供了基本的構建模塊。如果SCFAs沒有足夠的數量，細胞就會拒絕生長和繁殖。當細胞因為有足夠的脂肪酸而繁殖時，研究小組發現一種被稱為SCD1的酶特別活躍。「然後，我們用人類肝細胞和組織樣本研究了這一過程，當肝臟再生時，SCD1在人類體內也很活躍，」該研究的第一作者Yuhan Yin說。

手術前後可能的應用

「重要的是要記住，腸道細菌在我們體內的作用是非常複雜的。在我們完全理解它之前，我們還有很長的路要走，因此，這項研究並沒有為進一步的行動或藥物開發提供具體的建議。然而，我們的研究結果可以用於新的研究，即哪些微生物組組成為肝臟再生提供了更好的條件。然後，醫生可以檢查患者的腸道細菌，以確定條件是否有利於手術，還是等待微生物群恢復更好。通過特定的飲食也有可能影響康復。」

Janssen教授說：「醫生也可以通過糞便樣本來檢查微生物組，以確定手術後肝臟的再生情況。」這個問題將是該小組進一步研究的課題。

來源：AAAS

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