新研究顯示，微生物群為細胞分裂提供了重要的構建模塊。當器官的一部分被切除時，身體有能力再生缺失的肝臟組織。然而，慕尼黑工業大學（TUM）的研究人員最近發現，這一過程的效力在很大程度上受到腸道細菌的影響。這些發現有可能提高患有肝癌和其他疾病的人的肝臟手術效果。

人類的肝臟具有驚人的再生能力，與心臟等不同。潛在的生物機制是我們的腸道細菌在其他器官發生的過程中發揮作用的一個例子。來自慕尼黑大學伊薩爾河畔醫院（Klinikum rechts der Isar）和慕尼黑大學生命科學學院的一個跨學科團隊進行的新研究證明了這一點。

一個健康的腸道微生物群由多種類型的細菌組成。它們在消化過程中發揮著積極作用。例如，它們中的一些將碳水化合物分解為短鏈脂肪酸（SCFAs）。研究負責人、伊薩爾河畔醫院(Klinikum rechts der Isar)外科的克勞斯-彼得-揚森(Klaus-Peter Janssen)教授說：”肝細胞需要這些脂肪酸來生長和分裂。我們現在首次成功地證明，腸道細菌影響了肝細胞的脂質代謝，從而影響了它們的再生能力。”

楊森教授和他的團隊在小鼠身上進行了實驗，以確定被破壞的微生物組如何影響肝臟再生。在通過抗生素擾亂微生物組的動物中，新肝細胞的形成被強烈推遲。科學家們已經意識到了抗生素和肝臟再生中斷之間的聯繫。然而，這以前被歸因於身體的免疫反應或抗生素對肝細胞的有害副作用。

與腸道細菌的機理聯繫在TUM的研究中才得以顯現。與用抗生素治療的小鼠相比，出生時就缺乏微生物組的小鼠的肝細胞也沒有再生。

“微生物群啟動組”激活了肝細胞的生長

“抗生素並不能殺死所有的腸道細菌，”該研究的兩位第一作者之一Anna Sichler解釋說。”然而，藥物治療改變了微生物組的組成：剩下的細菌種類產生的短鏈脂肪酸要少得多”。微生物群通常在抗生素治療的幾週內恢復。目前的研究表明，在用抗生素治療的動物中也發生了肝臟再生，但有一個明顯的延遲。在缺乏腸道細菌的小鼠中，沒有發生再生。然而，研究人員能夠通過用精確定義的”微生物組啟動組”治療它們來刺激肝臟再生。

用器官和人類細胞進行的實驗

使用由小鼠細胞組成的器官–基本上是在培養皿中的微型肝臟–研究人員證明，SCFAs為肝細胞的細胞膜提供了必要的構建模塊。如果SCFAs的數量不足，細胞就會拒絕生長和繁殖。當細胞因為有足夠的脂肪酸而繁殖時，研究小組發現，一種被稱為SCD1的酶特別活躍。

“我們隨後用人類肝臟細胞和組織樣本調查了這些過程，”Yuhan Yin說，”當肝臟再生時，SCD1在人類中也很活躍”。他也是該研究的第一作者。

“重要的是要記住，腸道細菌在我們體內的作用是非常複雜的。”克勞斯-彼得-揚森說：”在我們完全了解它之前，我們還有很長的路要走。因此，這項研究並沒有為進一步的行動或藥物開發提供具體建議。”然而，我們的結果可以用於新的研究，即哪些微生物組的組成能夠為肝臟再生提供更好的條件”。

然後，醫生可以檢查病人的腸道細菌，以確定條件是否有利於手術，或是否最好等待微生物組的恢復”，也許還可以通過某種飲食來影響恢復。

而反過來，醫生也可能通過糞便樣本檢查微生物組，以確定手術後肝臟的再生情況，這個問題將是該團隊進一步研究的主題。