Cell子刊 | 代谢组揭示了肠道微生物代对人体内铁离子吸收的调节
推荐：江舜尧
编译：小鹿同学
编辑：小菌菌
本文要点
Lactobacillus菌株可以感知肠道内铁离子的水平，并减少宿主对铁离子的吸收； 微生物代谢物DAP和罗伊氏素是新型HIF-2α抑制剂； 肠道微生物的代谢物通过对铁蛋白的调控来调节肠道内铁离子的储存； 肠道菌群可以作为治疗铁离子失调症的靶标。
文章摘要
铁离子是所有活生物体所需的主要微量元素。肠道中铁离子的竞争对于维持土著微生物种群和宿主健康都至关重要。然而，目前尚不清楚在铁离子不足的情况下宿主与土著微生物之间的共生关系是如何维持的。本文中，研究者证实了土著细菌具有铁依赖机制，其可以抑制宿主铁离子的运输和储存。通过对微生物代谢物的高通量筛选，研究者发现肠道微生物产生的代谢物可以抑制缺氧诱导因子2α（HIF-2α）（一种肠道铁离子吸收的主要转录因子）并增加铁离子储存蛋白铁蛋白，由此导致宿主对肠道内铁离子的吸收减少。研究者鉴定了1,3-二氨基丙烷（DAP）和罗伊氏素通过异源二聚体作用抑制了HIF-2α。DAP和罗伊氏素可以有效地缓解系统性铁离子过量的现象。这项工作为肠道菌群代谢互作提供了证据，这对系统性铁离子的稳态也是必不可少的。
文中重要图片说明
图解概要| 作者展示了菌群调节宿主铁离子的代谢。Lactobacillus菌株是参与感知肠道中铁离子水平的主要细菌，且其能减弱宿主对铁离子的吸收。研究者进一步证明了哺乳动物铁离子失调症可以把调整微生物种类或其代谢物作为临床治疗的方向。
图1 | 肠道菌群抑制铁离子吸收基因和HIF-2α基因的表达。
图2 | 微生物代谢物可以减少HIF-2α的表达和活性。
图3 | 微生物代谢物维持肠道及其周边组织中铁蛋白（FTN）的表达。
图4 | DAP在生物体内通过封闭异源二聚体作用抑制HIF-2α的活性。
图5 | 低含量铁离子的饮食增强了微生物代谢物对HIF-2α的抑制作用。
图6 | 罗伊氏素通过封闭异源二聚体作用抑制HIF-2α的活性。
图7 | DAP和罗伊氏素可以防止系统性铁离子的累积，而抗生素可以改善小鼠模型的贫血症。
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