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2020年12月9日，美国加州大学戴维斯分校的研究人员在《Cell Host & Microbe》期刊上发表题为“Anaerobic Respiration of NOX1-Derived Hydrogen Peroxide Licenses Bacterial Growth at the Colonic Surface”的研究成果。研究发现结肠内壁中的一种酶会释放出过氧化氢（H2O2，一种已知的消毒化合物，通常用于医用伤口消毒及环境消毒）来保护身体免受肠道微生物的侵害。该研究结果改写了对肠道工作原理的认识，揭示了微生物在结肠中的空间分布方式，同时也为开发一种治疗肠道炎症的新方法奠定基础。

在肠道中，大多数微生物居住在一个天然的低氧环境——大肠中，它们形成了一个称为肠道微生物群（gut microbiota）的群落。肠道微生物群远离结肠表面，以避免对肠道微生物的不必要的免疫反应引起的炎症。既往的研究认为，这种空间分离是由细胞释放的氧气来维持的，以防止微生物过于接近肠道内壁。这一项新研究颠覆了这一理论，该研究发现结肠内壁中的细胞会释放过氧化氢而不是氧气来限制微生物的生长。

还原性辅酶II（NADPH）氧化酶家族中的主要成员——NOX1，是一种存在于肠道内壁的酶，它是结肠中过氧化氢的重要来源。天然产生的过氧化氢充当着过滤器的作用，以调节结肠中微生物群落的位置。

研究人员使用定植在结肠表面的病原体鼠柠檬酸杆菌（Citrobacter rodentium）来识别在该空间环境中的微生物特征。他们发现，柠檬酸杆菌只有直接附着在肠壁上时才能释放出过氧化氢。这表明，机体使用过氧化氢来保护结肠表面。同时，防止肠道细菌与身体不该接触的部位混合，从而避免引发炎症。

当人体出现肠道微生物群落失衡时，就会患上肠道疾病，即微生态失调（dysbiosis）。微生态失调可能会引起炎症和诸如恶心、胃部不适和腹胀之类的症状。传统的治疗微生态失调的方法主要依靠使用抗生素或益生菌来靶向肠道细菌。

该研究结果表明，需要一种不同的方法来治疗肠道炎症和微生态失调，研究人员指出肠道炎症治疗的重点应从靶向细菌转移到修复宿主的栖息地过滤器并恢复其功能。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2020.10.009