近日,一篇發表在PLOS Genetics雜誌上的研究報告中,來自萊斯大學的科學家們通過對秀麗隱杆線蟲進行研究發現,飲食中缺乏維生素B12或會增加兩種潛在致死性病原體感染的風險,秀麗隱杆線蟲與人類一樣擁有一種非常受限的機制,即無法制造機體所需的維生素B12,僅能通過飲食獲取。

圖片來源:Natasha Kirienko/Rice University

文章中研究者從細胞水平上揭示了維生素B12缺乏的飲食損害秀麗隱杆線蟲健康,並降低其代謝支鏈氨基酸(BCAA)的分子機制,研究結果表明,分解BCAAs能力的下降會導致部分代謝BCAA副產物的毒性積累,進而損傷細胞中線粒體的健康。研究者對兩組線蟲進行研究,一組給予維生素B12充足的飲食,一組給予維生素B12缺乏的飲食,與第二組線蟲一樣,目前至少10%的美國成年人飲食中也會缺乏維生素B12。

研究者Kirienko說道,我們利用秀麗隱杆線蟲來研究飲食對宿主的影響效應,結果發現,一種飲食能明顯增加其對多種應激物和病原體的耐受性;研究人員經常使用這種線蟲來丫妞疾病、藥物、毒素等影響人類和動物機體的效應;在很多線蟲研究實驗室中研究者用大腸桿菌來餵食線蟲;他們發現,在大腸桿菌OP50和HT115之間切換會顯著改變線蟲機體的抗逆性,隨後研究者花費兩年時間來研究分析線蟲壓力和病原體耐受性的分子機制。

研究者認爲,兩種飲食模式之間的關鍵差異在於大腸桿菌OP50和HT115能夠從環境中獲得維生素B12,與OP50相比,HT115在這方面的效率更高。隨後研究者進行多項試驗來證實他們的研究結果,同時還排除了其它可能的影響機制,進行HT115飲食模式的線蟲能夠有效抵禦糞腸球菌的感染。研究者Lee說道,有些實驗室利用大腸桿菌OP50來作爲標準食物,而其它實驗室則用HT115或其它大腸桿菌毒株作爲食物,研究結果表明,不同的飲食模式會使得線蟲機體產生明顯的代謝差異,這些差異就會造成研究結果的不確定性出現。後期研究者們還會繼續深入研究來深入分析缺乏維生素B12的飲食如何增加線蟲被致病菌感染的風險。

原始出處:Alexey V. Revtovich, Ryan Lee, Natalia V. Kirienko. Interplay between mitochondria and diet mediates pathogen and stress resistance in Caenorhabditis elegans. PLOS Genetics, 2019; 15 (3): e1008011 DOI: 10.1371/journal.pgen.1008011

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