可以改變微生物反轉乳糖不耐症嗎?

可以改變微生物反轉乳糖不耐症嗎? 扭轉乳糖不耐症可能使成年人再次享受奶昔。 YAKOBCHUK VIACHESLAV / Shutterstock.com

童年後,約佔世界人口的三分之二 失去消化牛奶的能力。 據我們所知,斷奶後100%的非人類哺乳動物也失去了這種能力。 持續消化乳糖(牛奶中的主要糖,進入成年期)的能力是一種生物學異常。

乳糖不能直接被腸道吸收,而必須通過一種叫做乳糖酶的酶分解成兩種較小的成分糖。 通常,產生乳糖酶LCT的基因的活性在嬰儿期後下降。 新證據表明,這種下降不是因為遺傳密碼發生變化,而是因為DNA是變異的 化學修飾的 所以這樣 乳糖酶基因被關閉。 在保持DNA序列完整的同時影響基因活性的這些修飾稱為表觀遺傳。 表觀遺傳修飾 關掉乳糖酶基因 不會發生在 耐受乳糖的個體。 這一新發現為乳糖不耐受如何隨著年齡或腸道創傷後的發展提供了重要的見解。

我是一名微生物學家我對乳糖不耐症的原因產生了興趣,因為它折磨著一個好朋友。 他具有挪威血統,與大多數挪威人一樣,具有遺傳上的乳糖耐受性。 但是,他成了永久的 乳糖不耐症 在長期抗生素治療後的45年齡。

還有一些人因為遺傳而應該能夠消化乳糖,但是在生命的晚期,無論是自發還是在 小腸因疾病或其他創傷而受損。 在大多數情況下,當治療潛在病因時,乳糖不耐受會消失,但有些人會變得永久性地乳糖不耐受。

似乎有可能,甚至可能的是,消化道的這種創傷可以引發相同的表觀遺傳變化,通常會在童年時期關閉乳糖酶基因。 科學家已經發現了其他此類病例 環境誘發的表觀遺傳變化雖然需要更多的研究來確定這些改變的持久性和後果。

餐飲 乳糖酶將糖乳糖分解成兩種較小的糖,可以在小腸中吸收。 http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

乳糖不耐症主要是由於你的基因

雖然生產乳糖酶的能力在世界範圍內只有約35%的成年人持續到成年期,但這一點 不同民族之間的比例差別很大。 在美國,耐受乳糖的人的比例大約是 64%,反映了這個國家的民族混合。


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成人消化乳糖的能力最近出現在人類身上。 特定的遺傳變化 - 被稱為單核苷酸多態性,SNP - 傳遞乳糖酶持久性在與馴化奶牛動物相同的時間內在各種群體中獨立出現。 這些SNP中沒有一個存在於乳糖酶基因本身中,而是存在於DNA的附近區域 控制它的活動。 科學家一直在試圖弄清楚這些變化是如何對這種基因的行為產生影響的。

餐飲 該SNP位於乳糖酶基因前面的13910鹼基對,其DNA鹼基對C:G被T:A取代。 這種變化顯然可以防止DNA在該位點被甲基化,因此乳糖酶基因保持活性。 http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

最近研究人員已經證明其中一個SNP改變了水平 表觀遺傳修飾 的DNA 乳糖酶基因控制區。 具體而言,SNP防止稱為甲基(由一個碳原子和三個氫原子組成)的小化學單元與DNA連接。 甲基在調節基因活性中特別重要,因為當它們被添加到DNA中時,它們會關閉基因。

這些研究表明,在兒童早期後,乳糖酶基因通常被DNA甲基化關閉。 然而,改變對照區域中DNA序列的SNP阻止了這種甲基化的發生。 反過來,這導致乳糖酶的產生,因為基因保持開啟。

到今天為止, 五種不同的SNP密切相關 乳糖酶持續存在,在孤立的人群中發現了另一種10。 估計這些SNP在不同培養物中出現的時間範圍為 3,000(坦桑尼亞)多年前到12,000(芬蘭)。 該特徵在這些人群中持續存在並傳播,表明在嬰儿期以後消化牛奶的能力具有顯著的選擇優勢。

餐飲 乳酸菌可以消化糖乳糖並產生作為副產物的乳酸。 Horst Neve博士,Max Rubner-Institut, CC BY-SA

你的微生物和乳糖不耐症

的症狀 乳糖不耐症 包括腹瀉,胃痛,痙攣,腹脹和胃腸脹氣,所有這些都是由於未能分解小腸中的乳糖造成的。 由於未消化的乳糖進入大腸,水進入以降低乳糖濃度,產生腹瀉。 乳糖最終被大腸中的微生物吃掉,產生副產物,導致腹脹,痙攣和胃腸脹氣的各種氣體。

最近的研究表明, 乳糖不耐症的症狀可以緩解 在某些人中 改變腸道微生物的數量被稱為微生物組,以促進乳糖消化細菌。 具體而言,被稱為“乳酸菌”的細菌吃乳糖但產生副產物乳酸而不是氣體。 雖然乳酸沒有營養價值,但它不會產生乳糖不耐症的令人不快的症狀。 這個 適應腸道微生物組 可能是一些沒有乳糖酶持久性遺傳證據的古代牧民如何容忍富含乳製品的飲食。

攝取乳酸菌作為益生菌 可以緩解乳糖不耐症的症狀,但這些細菌可能不會在結腸中持續存在。 一個有前景的新策略是將乳酸菌“餵養”一種它們可以消化的複雜糖,但人類卻不能。 在最初的臨床試驗中,使用這種“益生元”的受試者報告 改善乳糖耐量 並有一個相應的 他們腸道微生物組的轉變. 更大的臨床試驗正在進行中.

所以乳糖不耐症的人有希望真正的冰淇淋可能再次出現在菜單上。談話

關於作者

Patricia L. Foster,生物學榮譽教授, 美國印第安納大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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