新发现：控制食欲激素PYY在维护肠道真菌平衡中的重要作用

研究人员在芝加哥大学发现，一种名为肽YY（PYY）的激素，由肠内分泌细胞产生，以控制食欲并信号饱腹感，似乎还在维护消化系统中的真菌平衡方面起着重要作用。

研究团队在人体和小鼠组织中的研究发现，小肠中的特殊免疫细胞，称为泛特细胞（Paneth cells，PCs），表达了一种形式的PYY，可以阻止真菌白色念珠菌（Candida albicans）转化为其更具毒性的形式，从而使共生酵母形式的C. albicans得以繁荣，同时将其更危险的形式控制在合适的范围内。

芝加哥大学马丁·博伊尔医学教授Eugene B. Chang博士是该研究的高级作者，他表示：“我们对于如何调节肠道中的这些真菌知之甚少。我们知道它们存在，但我们不知道是什么使它们保持对我们有益的状态。我们现在认为，我们发现的这种肽实际上对于维护肠道中真菌共生非常重要。”

这项发现表明，尽管PYY可能在对抗真菌感染方面具有用途，但其新发现的功能也可能在消化性疾病中发挥作用。患有回肠克罗恩病（Crohn’s disease）的患者通常存在功能失调的泛特细胞。Chang表示，这种功能失调和缺乏PYY可能会为真菌过度生长创造环境，从而引发疾病的发作。

该团队在一篇名为“Peptide YY: A Paneth cell antimicrobial peptide that maintains Candida gut commensalism”（肽YY：维持念珠菌肠道共生的泛特细胞抗微生物肽）的论文中报道了这些发现。

文章指出，肠道微生物形成“区域特定的稳定和弹性的群落，对于免疫和代谢发育以及整体肠道稳态等过程至关重要”，作者写道。尽管肠道细菌受到了广泛的研究，但对于肠道真菌知之甚少，他们指出。哺乳动物的肠道还分泌一类影响食欲、肠道分泌和运动以及调节微生物群的多功能肽。

Chang及其团队最初并未打算探索肠道微生物群中的真菌一面，或称为“菌群”。前芝加哥大学博士后研究员，现威斯康星大学麦迪逊分校营养科学助理教授Joseph Pierre博士，在Chang实验室进行研究时，他注意到PYY也存在于泛特细胞中。这些是哺乳动物肠道中重要的免疫系统防御者，分泌多种抗微生物化合物，以防止危险的细菌繁殖。研究人员在论文中解释说：“泛特细胞分泌的PYY显示出可能具有抗微生物功能。PYY的预测结构类似于Xenopus laevis皮肤中产生的α-螺旋性两性的抗微生物肽Magainin-2。”

起初这并不太合乎逻辑，因为此前人们将PYY认定为与食欲有关的激素。进一步的实验还显示，PYY对所测试的细菌没有显著的抗菌作用。但是当研究人员运行计算机搜索具有类似结构的其他类肽时，他们发现了一种名为magainin 2的分子，其类似于PYY，存在于非洲爪蛙的皮肤上。研究人员解释说：“PC表达的PYY表明它可能具有抗微生物功能。PYY的预测结构类似于Xenopus laevis皮肤中产生的α-螺旋性两性抗微生物肽Magainin-2。”

Magainin-2肽可以保护青蛙免受细菌和真菌的感染，因此Chang的团队想要测试PYY的抗真菌性能。在进行这项测试时，他们发现PYY是一种有效的抗真菌剂，特别是对C. albicans这种在口腔、皮肤和肠道中通常以小量存在的酵母菌。C. albicans的基本酵母形式是共生的，即它在体内与其他微生物和谐共存，但在适当的条件下，它会转化为被称为菌丝的形式，分支出形成生物膜。研究团队指出：“白色念珠菌酵母在70%的人体中都有，但可以转化为机会性病原体。当数量过多时，它可能引发口腔和喉部的念珠菌感染，以及阴道酵母感染，或者更严重的全身性感染。”

当Chang的团队测试PYY对这两种真菌形式时，它有效地抑制了生长，并杀死了更危险的菌丝形式，同时保留了共生的酵母形式。研究人员在论文中进一步解释道：“我们展示了PC-PYY在C. albicans菌丝中驱动与细胞死亡和毒力下调一致的转录编程，而共生酵母则通过下调促进酵母-菌丝转变的途径来回应。”Chang补充说：“这是一个独特的例子，是由泛特细胞分泌的‘先天性’抗微生物肽，它专门杀死了这种真菌的毒力形式，并且对共生形式没有影响。”

在泛特细胞和内分泌细胞中发现的PYY肽略有不同。泛特细胞中未经修改的完整PYY版本是一个由36个氨基酸组成的分子，在分泌到肠道时作为有效的抗真菌肽。但当内分泌细胞产生PYY时，一个酶会剪去两个氨基酸，将其转化为可以通过血液传播并向大脑发信号表明你不饿的激素。作者写道：“PC-PYY严格来说是未经修改的完整PYY（1-36），而循环内分泌形式PYY（3-36）是通过二肽基肽酶IV（DPP-IV）去除两个N-端氨基酸形成的。”

与从青蛙中发现其功能一样，Chang希望对这种肽的更多研究会带来更多的惊喜。“这是自然的智慧和美丽的一个例子，它重新利用了一种分子，使其具有两种不同的功能，”他说。“这非常酷，因为这是一种利用已有物质的最有效方法。”

编辑：王洪

排版：李丽