Bağırsak florası soğuğu etkiler mi?
Editörün notu: Bu makalenin yazarı, Çin Bilimler Akademisi Genetik ve Geliştirme Enstitüsü'nde araştırmacı olan John Speakman'dır. Son zamanlarda, kendisi ve öğrencileri "bağırsak florasının vücut ısısını düzenleme sürecine dahil olup olmadığı" alanında bazı yeni keşifler yaptılar.
Hayvanlar aniden soğuk bir ortamla karşılaştıklarında, hemen daha fazla ısı sentezlemeleri gerekir, aksi takdirde vücut sıcaklıkları düşer. 50 yıldan daha uzun bir süre önce, bilim adamları bunun iki farklı süreci içerdiğini keşfettiler: ilki sallanıyor. Titreme, kas kasılmasını ifade eder, ancak aslında herhangi bir mekanik iş yapmaz ve yalnızca çok fazla ısı üretir. Bununla birlikte, titreme süreci soğuğa maruz kaldıktan sonra çabucak biter, ancak ısı sentezi devam eder. Bu nedenle, "titremeyen ısı üretimi (NST)" olarak da bilinen bir tür "titremeyen" ısı üretimi biçimi olmalıdır.
Titremeyen termojenezin çoğunun kahverengi yağ dokusu (BAT) adı verilen yağda meydana geldiği ortaya çıktı. BAT yağ dokusudur çünkü hücreler çok sayıda lipid damlacıkları içerir, ancak genel "beyaz" yağ dokusunun aksine, kahverengi yağ hücreleri de çok sayıda mitokondri içerir, bu nedenle kahverengi bir görünüme sahiptirler.
Aslında kahverengi yağ dokusunun mitokondrileri oldukça özeldir. Mitokondrinin rolü, yediğimiz yiyecekleri (şeker ve yağ gibi) ATP adı verilen bir bileşiğe dönüştürmektir, bu nedenle mitokondri genellikle "hücre güç istasyonları" olarak adlandırılır.
Aslında, mitokondrinin daha çok bir döviz değişim noktası olduğunu düşünüyoruz, çeşitli makromolekülleri emiyor, paraya çeviriyor ve enerji gerektiren tüm fonksiyonları yerine getirmek için hücreler tedarik ediyorlar. Bununla birlikte, kahverengi yağ dokusunun mitokondrilerinde özel bir protein vardır.Bu protein, kahverengi yağ dokusunun mitokondrisini döviz değişimi için çok etkisiz hale getirir, ancak büyük miktarda yan ürün ısı üretir, bu da titremeyen termojenezin ideal bir kaynağıdır. . Bu nedenle, hayvan soğukla karşılaştığında, sempatik sinir sistemi kahverengi yağ dokusunu harekete geçirerek vücut sıcaklığını korumak için çok fazla titremeyen ısı üretir.
Geçtiğimiz 40 yıl içinde, yukarıdaki bilgiler bizim fikir birliğimiz oldu. Başlangıçta, yeni keşifler olacağını düşünmemiştim. Bu nedenle, birkaç öğrenci yapmak istedikleri deneyi anlatmak için geldiğinde çok şüpheliydim. Bu sürecin bağırsak florasını içerip içermediğiyle ilgileniyorlar.
Bağırsak florası, sindirim sisteminde yaşayan bir bakteri topluluğudur ve çeşitli metabolitleri sentezleyebilirler.Sadece bu değil, giderek daha fazla çalışma bağırsak florasının kilo düzenlemesinden depresyona kadar bir dizi fizyolojik ve patolojik süreçte de rol oynadığını bulmuştur. .
Öyleyse bağırsak florası da kahverengi yağ dokusunun sıcaklık düzenleme sürecine dahil mi? Şüpheciliğim sadece kanıtları görmememden değil, aynı zamanda bağırsak florası kavramının aşırı ısınmasından ve hemen hemen herkesin bu ekspres trene binmek istemesinden kaynaklanıyor. Ama yine de gönülsüzce kabul ettim ve bunu doğrulamak için bazı deneyler tasarladık.
İlk başta antibiyotik kullanarak farelerdeki tüm bağırsak bakterilerini öldürdük ve sonra farelerin soğuğa maruz kaldıklarında nasıl tepki verdiklerini gözlemledik, fareler beklenmedik bir şekilde normal fareler gibi vücut sıcaklıklarını düzenleyemediler. Bunun bağırsak florasıyla değil, antibiyotiğin kendisiyle ilgili olabileceğini düşünüyorum. Daha sonra, steril bir ortamda yetiştirilen fareleri kullandık ve sonuçlar hemen hemen aynıydı. Bu, bağırsak florasının önemli göründüğünü gösterir, ancak yalnızca bağırsak florasına sahip olmayan farelerin, soğuk koşullarda ekstra enerji gereksinimlerini karşılayabileceklerinden daha hızlı sindiremeyecekleri anlamına gelebilir.
Bağırsak florasının termoregülasyon sinyalini gerçekten açıp açmadığını doğrulamak için bağırsak bakterilerini öldürmenin yanı sıra birçok başka deney yaptık ve sonunda bağırsak bakterileri tarafından üretilen kısa zincirli bir yağ asidinin (bütiratın) göründüğünü bulduk. Soğuğa maruz kalma sırasında kahverengi yağ dokusunu harekete geçiren mekanizmanın önemli bir bileşenidir. Bağırsak florasından yoksun fareleri butirat eksikliği ile destekledik ve bozulmuş vücut ısısı düzenleme yeteneklerinin kısmen geri yüklendiğini gördük.
Çalışma, son Cell Reports dergisinde yayınlandı. Henüz bu fenomenin mekanizmasının ne olduğunu bilmiyor olsak da, bu bulguların tamamen çalışıldığını düşündüğüm eski bir alana yeni canlılık (ve karmaşıklık) eklediğine inanıyorum. Bu sadece eski deyişi doğrular: "Yeni bir şey bulmak istiyorsanız, eski bir gazeteye de bakabilirsiniz."
Deneysel tasarım
Kaynak: Genetik ve Gelişim Biyolojisi Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, aşağıdakileri yapmanız gerekir: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
