|
综述:宿主、微生物群与病原体相互作用中的吲哚感应机制吲哚是哺乳动物肠道中丰富的代谢产物。哺乳动物和微生物都能感知到它的存在。吲哚作为一种信号分子,用于交流和评估肠道环境。产生吲哚的细菌会编码色氨酸酶。然而,对吲哚的感知并不仅限于能够产生它的微生物;哺乳动物以及无法合成这种分子的微生物也拥有相应的受体。吲哚信号通路具有多种功能,包括维护肠道屏障的完整性、调节大脑信号传导以及延缓衰老。在微生物中,吲哚能够抑制生物膜的形成并调节肠道病原体的毒力等表型。尽管目前对吲哚的研究正在重新兴起,但对其信号通路的全面了解仍然有限。本文综述了不同物种和界别中的吲哚信号传导机制。通过理解吲哚在宿主、微生物群和病原体之间的相互作用,或许可以开发出新的饮食和治疗方法。 章节摘录吲哚作为信号分子胃肠道(GI)中存在大量对维持其稳态至关重要的化学信号。这些信号来自多种来源,在宿主和肠道微生物群的感知下,在生理功能、基因表达以及肠道屏障功能等方面发挥着重要作用。肠道病原体也能感知吲哚,以此来适应肠道环境以实现成功定植[1]。已知吲哚是某些微生物的代谢产物。 哺乳动物的吲哚感知机制吲哚已被证实是一种跨界的信号分子,能够促进真核宿主与细菌之间的信息传递。虽然吲哚是由细菌产生的,但真核细胞和不能产生吲哚的微生物也能感知到它。真核生物中的吲哚受体之一是芳烃受体(AhR)。AhR最早是在50年前被发现的,最初被用作检测芳烃类化合物的外源化学物质传感器[11]。研究表明,AhR位于细胞质中... 大肠杆菌中的吲哚感知大肠杆菌(E. coli)通过编码色氨酸酶来产生吲哚,而吲哚可以通过细胞膜扩散,无需主动运输机制。对于E. coli而言,吲哚是一种重要的信号分子。吲哚信号通路调控其生物膜的形成、鞭毛运动性、趋化性、抗生素抗性以及致病菌株的毒力[30]。鉴于吲哚在E. coli多种表型中的重要作用,可以推断E. coli自身也具有感知吲哚的能力... 肠道病原体中的吲哚感知除了致病性大肠杆菌菌株外,其他肠道病原体也能通过感知吲哚来调节自身的毒力。吲哚在牙周炎中也起着关键作用。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)是牙周炎的主要致病菌之一,牙周炎患者的体内吲哚及其衍生物水平较高,这与口腔中P. gingivalis的数量增加有关。P. gingivalis利用吲哚上调毒力基因的表达并促进生物膜的形成。 吲哚与血清素感知的相互作用吲哚及其衍生物并非胃肠道中唯一的色氨酸衍生物。与吲哚类似,血清素也被认为是肠道中最重要的信号分子之一。人体内约90%的血清素是在肠道中产生的,它在调节胃肠道功能(如启动运动和分泌反射)方面起着关键作用[48]。肠嗜铬细胞(enterochromaffin cells)通过编码TPH1酶将色氨酸转化为血清素并释放出来... 结论性评论吲哚是微生物群和宿主利用的重要信号分子。许多细菌种类能够代谢色氨酸生成吲哚及其衍生物,但吲哚的感知并不仅限于产生吲哚的细菌;不产生吲哚的肠上皮细胞(IECs)、共生菌和病原菌也能识别吲哚,并据此调整自身的基因表达和表型。除了肠道外,吲哚还存在于身体的其他部位... |

