2024諾獎揭秘：microRNA與腸道菌群的“隱秘協(xié)奏”

01 | 2024年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎揭曉

2024 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎于北京時間 10 月 7 日公布，今年的獲獎?wù)呤敲绹R薩諸塞州大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授維克托·安博斯（Victor Ambros）和哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授加里·魯弗肯（Gary Ruvkun），他們的獲獎是因為發(fā)現(xiàn)了microRNA 及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)節(jié)中的作用及基本原理。

02 | microRNA與基因調(diào)節(jié)

諾貝爾對 Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 的研究成果進(jìn)行介紹如下：我們可以將存儲在染色體中的信息，比作身體所有細(xì)胞的說明書。每個細(xì)胞都包含相同的染色體，因此每個細(xì)胞都有著相同的基因集和相同的指令集。然而，不同的細(xì)胞類型，如肌肉細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞，他們有著大相徑庭的特征。這些差異是如何產(chǎn)生的？答案就是基因的調(diào)節(jié)。基因調(diào)節(jié)讓每個細(xì)胞能夠選擇性地執(zhí)行相關(guān)指令，確保了只有一組正確的基因，會在一種細(xì)胞類型中，處于活躍狀態(tài)。Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 致力于探索不同細(xì)胞類型都是如何發(fā)育的。他們發(fā)現(xiàn)了 microRNA（miRNA），這種微小的 RNA 分子在基因調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。他們開創(chuàng)性地揭示了一種全新的基因調(diào)節(jié)原理，該原理對包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物都至關(guān)重要。人類基因組編碼了一千多種 microRNA，對它們的深入研究逐漸讓我們能從全新的角度理解基因調(diào)節(jié)。事實證明，miRNA 對生物體的發(fā)育和功能至關(guān)重要。

03 | miRNA在腸道菌群調(diào)節(jié)中的研究進(jìn)展"

2024年9月，法國巴黎城市大學(xué)的Maite Casado-Bedmar等人在《Gut Microbes》（醫(yī)學(xué)1區(qū)；IF 12.2）發(fā)表了題為“Fecal let-7b and miR-21 directly modulate the intestinal microbiota, driving chronic inflammation"的論文，該文章揭示了糞便中的let-7b、miR-21等microRNA在宿主-微生物群交流及在IBD等腸道炎癥和菌群失調(diào)相關(guān)疾病中發(fā)揮著重要作用的新證據(jù)。

該研究發(fā)現(xiàn)：

（1）糞便中的let-7b和miR-21與人類和小鼠的結(jié)腸炎癥相關(guān)。

（2）人類糞便樣本中l(wèi)et-7b和miR-21也與不同的腸道細(xì)菌顯著相關(guān)。

（3）在體外微生物群培養(yǎng)系統(tǒng)中，let-7b和miR-21能夠直接改變復(fù)雜人類微生物群的組成和功能。

（4）在小鼠模型中，let-7b和miR-21的外源性給予能夠誘導(dǎo)腸道炎癥，其中miR-21還能增加結(jié)腸通透性。

（5）miRNAs能夠改變腸道黏液的組成，并促進(jìn)抗菌因子的產(chǎn)生。

（6）let-7b誘導(dǎo)的微生物群改變與延遲的miRNA誘導(dǎo)炎癥相關(guān)。

（7）在沒有腸道微生物群的情況下，let-7b誘導(dǎo)的炎癥被消除，表明微生物群在miRNA誘導(dǎo)的炎癥中起著關(guān)鍵作用。

（8）通過抑制內(nèi)源性miR-21和let-7b，研究者發(fā)現(xiàn)抗miRNA治療具有顯著的抗炎效果，能夠改善腸道通透性并預(yù)防菌群失調(diào)。miRNA抑制劑可能可以用作治療結(jié)腸炎的有效新方法，并可能作為恢復(fù)慢性腸道疾病中健康宿主-微生物群互作的有效工具。