美国宾夕法尼亚大学的研究人员通过鸟枪宏基因组测序和代谢组学分析，发现细菌尿素酶与肠道菌群失调、炎症性肠病（inflammatory bowel diseases，IBDs）相关。该研究结果刊登在《科学》杂志上。

多种因素都会对肠道中的密集微生物群落产生影响，如饮食、抗生素使用、肠道炎症以及肠道病原体感染。“失调”（dysbiosis）是指宿主处于疾病状态时微生物群落的组成发生改变。对于IBDs（如溃疡性结肠炎或克罗恩病）患者，失调的微生物群通常表现出丰富度降低，及变形菌门菌群的增加。这通常与兼性厌氧菌（如肠杆菌科）的增加和厚壁菌门（特别是梭状芽孢杆菌进化枝）的减少有关。最近研究表明，多种因素（如饮食、抗生素使用和肠道炎症）均能够独立地导致肠道菌群失调的发生。

研究人员使用鸟枪法宏基因组测序和代谢组学，分析了儿童克罗恩病患者的粪便样本，并发现了细菌产生的游离氨基酸、疾病的严重程度及肠道菌群失调之间的联系。在小鼠中，使用15N的氮通量研究表明，细菌尿素酶（一种通过水解宿主尿素释放氨的酶）的激活导致鼠宿主来源的氮转移至肠道菌群中，用于氨基酸合成。对常规小鼠宿主（用抗生素和聚乙二醇预处理）接种共生的经改造表达尿素酶大肠杆菌，导致了肠道菌群的生态失调，变形菌门菌种占据优势。这与这些动物中免疫介导的结肠炎的恶化有关。在肠道生态失调发生过程中的尿素酶表达改变和氮通量的潜在作用表明，细菌尿素酶可能是IBDs的潜在治疗靶点。（作者：马驰)

参考文献：Science 2017;9:eaah6888