科学家发现让尿液呈现色泽的酶

在一项重大科学突破中，研究人员确定了导致尿液呈黄色的酶，从而揭示了肠道微生物组在人类健康和疾病管理中的关键作用。2024 年 1 月 3 日发表在《自然-微生物学》（Nature Microbiology）杂志上的一项新研究显示，马里兰大学和美国国立卫生研究院（National Institutes of Health）的研究人员发现了使尿液呈现黄色的微生物酶。

这种酶被称为胆红素还原酶，它的发现为进一步研究肠道微生物组在黄疸和炎症性肠病等疾病中的作用铺平了道路。

这项研究的主要作者、马里兰大学细胞生物学和分子遗传学系助理教授布兰特利-霍尔（Brantley Hall）说："这种酶的发现终于揭开了尿液呈黄色背后的神秘面纱。我们的团队很高兴能够解释这一现象。"

血红素降解途径图解。关键的人类酶用灰色文字标注。图片来源：霍尔等人，《自然-微生物学》

当红细胞在六个月的寿命后降解时，会产生一种叫做胆红素的亮橙色色素作为副产品。胆红素通常会分泌到肠道中，然后被排出体外，但也会被部分重吸收。过量的重吸收会导致胆红素在血液中堆积，并引起黄疸--一种导致皮肤和眼睛变黄的病症。一旦进入肠道，常驻菌群就能将胆红素转化为其他分子。

霍尔解释说："肠道微生物编码胆红素还原酶，这种酶能将胆红素转化为一种叫做尿比林原的无色副产品。尿色素原随后会自发降解成一种叫做尿黄素的分子，这就是出现我们所熟悉的黄色的原因。"

长期以来，尿黄素一直与尿液的黄色色调有关，但研究小组发现的这种酶回答了一个多世纪以来一直困扰科学家的问题。

对健康和疾病的影响

除了解开科学之谜，这些发现还可能对健康产生重要影响。研究小组发现，几乎所有健康的成年人体内都存在胆红素还原酶，但新生儿和患有炎症性肠病的人体内往往缺少这种酶。他们推测，胆红素还原酶的缺失可能会导致婴儿黄疸和色素性胆结石的形成。

该研究的合著者、美国国立卫生研究院研究员蒋晓芳说："既然我们已经确定了这种酶，我们就可以开始研究肠道中的细菌是如何影响循环胆红素水平以及黄疸等相关健康状况的。这一发现为了解肠道-肝脏轴奠定了基础。"

肠道微生物组在人类健康中的作用

除了黄疸和炎症性肠病之外，肠道微生物组还与从过敏、关节炎到牛皮癣等各种疾病和病症有关。这一最新发现使研究人员更接近于全面了解肠道微生物组在人类健康中的作用。

霍尔说："得益于我们实验室之间的合作，我们能够实施的多学科方法是解决尿液呈黄色这一生理难题的关键。这是我们团队多年工作的结晶，也是肠道微生物组对人类健康至关重要的另一个原因。"

编译来源：ScitechDaily