在一項重大科學突破中，研究人員確定了導致尿液呈黃色的酶，從而揭示了腸道微生物組在人類健康和疾病管理中的關鍵作用。2024 年1 月3 日發表在《自然-微生物學》（Nature Microbiology）雜誌上的一項新研究顯示，馬裡蘭大學和美國國立衛生研究院（National Institutes of Health）的研究人員發現了使尿液呈現黃色的微生物酵素。

這種酶被稱為膽紅素還原酶，它的發現為進一步研究腸道微生物組在黃疸和發炎性腸道疾病等疾病中的作用鋪平了道路。

這項研究的主要作者、馬裡蘭大學細胞生物學和分子遺傳學系助理教授布蘭特利-霍爾（Brantley Hall）說：”這種酶的發現終於揭開了尿液呈黃色背後的神秘面紗。我們的團隊很高興能夠解釋這一現象。”

血紅素降解途徑圖解。關鍵的人類酵素以灰色文字標註。圖片來源：霍爾等人，《自然-微生物學》

當紅血球在六個月的壽命後降解時，會產生一種稱為膽紅素的亮橙色色素作為副產品。膽紅素通常會分泌到腸道中，然後被排出體外，但也會被部分再吸收。過量的重吸收會導致膽紅素在血液中堆積，並引起黃疸–一種導致皮膚和眼睛變黃的疾病。一旦進入腸道，常駐菌叢就能將膽紅素轉化為其他分子。

霍爾解釋：「腸道微生物編碼膽紅素還原酶，這種酶能將膽紅素轉化為一種叫做尿比林原的無色副產品。尿色素原隨後會自發性降解成一種叫做尿黃素的分子，這就是出現我們所熟悉的黃色的原因。”

長期以來，尿黃素一直與尿液的黃色色調有關，但研究團隊發現的這種酵素回答了一個多世紀以來一直困擾科學家的問題。

對健康和疾病的影響

除了解開科學之謎，這些發現也可能對健康產生重要影響。研究團隊發現，幾乎所有健康的成年人體內都存在膽紅素還原酶，但新生兒和患有發炎性腸道疾病的人體內往往缺乏這種酵素。他們推測，膽紅素還原酶的缺失可能會導致嬰兒黃疸和色素性膽結石的形成。

研究的合著者、美國國立衛生研究院研究員蔣曉芳說：「既然我們已經確定了這種酶，我們就可以開始研究腸道中的細菌是如何影響循環膽紅素水平以及黃疸等相關健康狀況的。這項發現為了解腸道-肝臟軸奠定了基礎。”

腸道微生物組在人類健康中的作用

除了黃疸和發炎性腸道疾病之外，腸道微生物組也與從過敏、關節炎到牛皮癬等各種疾病和病症有關。這項最新發現使研究人員更接近全面了解腸道微生物組在人類健康中的作用。

霍爾說：”得益於我們實驗室之間的合作，我們能夠實施的多學科方法是解決尿液呈黃色這一生理難題的關鍵。這是我們團隊多年工作的結晶，也是腸道微生物組對人類健康至關重要的另一個原因。”

編譯來源：ScitechDaily