Frontiers in Genetics | 肠道微生物与宿主代谢相互作用的表观遗传调控
推荐：江舜尧
编译：登峰
编辑：十九
罗维拉.威尔吉利大学Oscar Yanes教授于2019年在《Frontiers in Genetics》上发表了题为《Epigenetic Regulation at the Interplay Between Gut Microbiota and Host Metabolism》的文章。本文主要对“肠道微生物-营养代谢物-宿主的表观遗传”之间的关系进行了详细的阐述。文章指出肠道微生物是通过产生某些代谢物的方式对宿主某些基因的表达产生影响。从人群的整体角度来说，上述三者的关系对于理解、预防、诊断以及应对代谢性的疾病（如II型糖尿病以及肥胖等）非常有帮助。微生物对于人群健康的影响非常重要，因为微生物会产生大量的代谢物，从而可以通过全身的体液循环与宿主体内任何的细胞产生相互作用。上述大量的代谢物可能来自于肠道微生物直接通过转化膳食中的某些营养物质而生成的物质或者是宿主本身产生的次级代谢产物。肠道菌群的失衡会导致宿主内部的代谢物的组成发生显著性的变化，进而干扰宿主内部表观遗传的调控通路以及影响某些基因的表达。本文的结果显示应用多组学分析方式可以分析宿主整体的状况，进而对病人的医治达到个性化治疗的目的，提高疾病的预防、疾病诊断、药物的选择以及治愈的效率。
文章摘要
肠道微生物与其共生的哺乳动物的宿主已经共同进化了上百万年。肠道微生物通过何种分子机制于宿主进行互作以及肠道微生物是如何影响宿主的稳态，这些问题是目前受关注比较多的领域。目前，比较公认的机制就是微生物与宿主内的代谢物进行互作从而进行相互影响，其中很多实验当宿主摄入的食物种类发生变化时，肠道微生物的代谢特性会发生改变，进而对宿主组织的表观遗传特性进行了调控。DNA甲基化以及组氨酸修饰时目前最为常见的表观遗传调控方式，这类调控中依赖于肠道微生物或者宿主本身的代谢物，代谢物可以作为上述修饰过程的底物或者辅因子从而参与上述过程。但是目前还有针对“肠道微生物是如何影响宿主基因的表达”进行全面的探究。本文通过对代谢组、宏基因组、转录组以及表观遗传组数据进行全面的分析，探究了“肠道菌群-营养代谢物-表观遗传”之间的关系。文章中我们还对该数据对未来的基础和应用学科产生的影响进行了非常详细的探讨，比如该研究结果可能会对未来我们设计相关的疾病课题、理解以及预防某些疾病（比如II型糖尿病或者肥胖）产生很多积极的影响。
文中重要图片说明
图1 | “肠道微生物-营养代谢物-表观遗传“关系的示意图。大部分参与单碳代谢的代谢物均来源于膳食的摄入或者是微生物代谢的，这些代谢物的组成会随着菌群稳态的失衡或者膳食的干预而发生很大的变化
图2 |环境-人体-代谢物-肠道微生物-疾病之间的关系示意图
表1|表观遗传学、宏基因组学、代谢组学以及蛋白质组学领域常用的组学技术
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