2025-11-09 22:58来源:本站

科学家们说,他们终于回答了一个古老的问题:为什么我们的尿液是黄色的?在一项新的研究中,一个研究小组发现,肠道细菌产生的酶在使我们的尿液变得醇厚方面起着重要作用。撇开好奇心不谈,这一发现实际上可能有助于科学家更好地了解肠道微生物群,以及它是如何导致某些健康状况的,比如新生儿的黄疸。
尿液是我们身体自然排水系统的最后一部分。它是由多余的水和通过肾脏从血液中过滤出来的废物组成的。其中一些废物是在细胞生命周期结束时产生的,包括利用血红蛋白向全身输送氧气的红细胞。红细胞产生的一种重要化合物是血红素,它是血红蛋白的前体,红细胞及其血红素的最终降解导致一系列事件,导致尿液变黄。
科学家们早就知道,尿胆素这种化学物质是尿液呈黄色的主要原因。但是根据主要作者,马里兰大学细胞生物学和分子遗传学系的助理教授Brantley Hall的说法,我们对导致尿胆素在尿液中存在的关键步骤仍然一无所知-肠道细菌在进一步分解血红素副产物中所起的作用。
在周三发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的一项研究中,霍尔和他的团队详细介绍了这一难题的缺失部分。
当红细胞在六个月的寿命后降解时,一种名为胆红素的亮橙色色素就会作为副产品产生。一旦进入肠道,常驻菌群可以将胆红素转化为一种分子,如果暴露在氧气中就会变黄。这种名为尿胆素的分子是尿液呈黄色的主要原因,”霍尔在一封电子邮件中告诉Gizmodo。“在这项研究中,我们发现了负责这种反应的酶。”
该团队创造了他们新发现的胆红素还原酶,简称BilR。他们能够在大肠的某些肠道细菌中找到负责产生这种酶的基因,特别是一群被称为厚壁菌门的细菌,并证实了它在分解胆红素方面的功能(更具体地说,BilR将胆红素转化为尿胆素原,然后在空气存在的情况下转化为尿胆素)。他们还表明,BilR很容易在健康成年人的肠道微生物群中发现,进一步巩固了它的重要作用。
至于为什么花了这么长时间才弄清楚尿液是如何变黄的,霍尔指出,研究我们微小的肠道租户一直很困难。
“不幸的是,肠道微生物的研究可能具有挑战性。肠道是一个低氧环境,如果存在过多的氧气,我们肠道中的许多细菌就无法生存,这使得它们难以在实验室中生长和进行实验。”“我们寻找BilR的工作依赖于将实验筛选与基因组分析相结合,这种方法只有在分离出更多肠道细菌种类和基因组测序技术的进步后才成为可能。”
回答关于我们生物学的基本问题是很重要的。但该团队的工作也可能在其他方面获得回报。他们指出,BilR在新生儿和炎症性肠病患者中不太常见。肠道微生物群不能产生BilR可能会导致新生儿黄疸和色素胆结石——这两种情况都与体内胆红素过量密切相关。
霍尔说,需要更多的研究来证实肠道微生物、比尔r和这些疾病之间的联系,研究小组已经在计划进行这项研究。他们下一步希望进行观察性人体研究,以更好地了解肠道微生物减少胆红素如何影响我们血液中胆红素的浓度。他们特别想研究早产儿,因为他们患黄疸的风险更高,BilR水平也更低。