選錯牙膏傷腸道!Nature子刊:牙膏中的這種成分會誘發腸炎

牙膏是一種在日常生活中必不可少的日用品,我們每天都會接觸,因此牙膏的安全性不容忽視。如果選擇了含有害成分的牙膏,可能會損害我們的身體。最近有研究發現,很多牙膏中含有的一種抗菌劑三氯生(TCS)可能會對人體腸道造成損害,進而誘發腸炎。

TCS是一種廣譜抗菌劑,被廣泛新增在牙膏、肥皂、除臭劑、漱口水、剃鬚膏等日化用品中。由於TCS可預防牙齦炎,因此很多牙膏都會新增這種物質。此前已經有研究證實了TCS的腸道毒性,但是並未確定相關的分子機制。

近日,香港浸會大學蔡宗葦團隊與國外團隊合作展開的一項研究解釋了TCS是如何引發腸道炎症的,這項研究結果

揭示了腸道微生物酶對TCS的代謝啟用和其腸道毒性的機制,將有助於更好地評估TCS在不同人群中的個體效應

。相關研究成果以“Microbial enzymes induce colitis by reactivating triclosan in themouse gastrointestinal tract”為題發表在

Nature communication上

選錯牙膏傷腸道!Nature子刊:牙膏中的這種成分會誘發腸炎

研究成果(圖源:Nature Communication)

在這項研究中,

研究人員將特定的腸道微生物酶,尤其是腸道微生物β-葡萄糖醛酸酶 (GUS)與TCS聯絡起來,並表明這些酶會促進TCS在腸道中造成嚴重破壞

選錯牙膏傷腸道!Nature子刊:牙膏中的這種成分會誘發腸炎

小鼠和人類暴露於TCS之後導致結腸中游離TCS的積累(圖源:Nature Communication)

為了確定腸道是否表現出與其他組織不同的TCS代謝特徵,研究人員使用TCS在小鼠上進行為期4周的試驗,然後使用LC-MS/MS分析小鼠體內各組織中TCS及其代謝物的濃度。他們發現,在暴露於TCS之後,小鼠肝臟、膽汁、心臟和小腸中的TCS代謝物是無生物活性的共軛代謝物TCS-G。而相比之下,小鼠盲腸和結腸得TCS代謝物則以遊離TCS為主。這說明,與其他組織相比,在暴露於TCS後,結腸將會存在普遍遊離的TCS。

接下來,研究人員進一步在人體中試驗,他們分析了暴露於TCS之後受試者體內TCS的代謝特徵。LC-MS/MS顯示,在所有暴露於TCS的受試者中,糞便樣本的主要化合物是遊離TCS,尿液樣本的主要化合物是TCS-G。糞便中TCS、TCS-G和TCS-sulfate的濃度比為99。2%:0。8%:0,尿液中的這一比例為1。6%:98。4%:0。這些結果表明,

人類腸道表現出獨特的TCS代謝特徵,並且含有高濃度的TCS

並且,值得一提的是,研究人員發現實驗資料顯示,從腸道的近端到遠端區域,TCS的濃度是增加的,而TCS-G的濃度是不斷降低的。因而,他們認為可能存在某種腸道微生物群促進TCS-G轉化成TCS。

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特定的腸道微生物葡萄糖醛酸酶將TCS-G轉化為TCS(圖源:Nature Communication)

由於腸道β-葡萄糖醛酸酶(GUS)被證明能夠將多種葡萄糖醛酸化代謝產物轉化為相應的糖基,因此研究人員假設腸道微生物GUS直系同源物會促進TCS-G轉化為TCS。最終根據實驗結果,

他們發現Loop1腸道微生物GUS酶是TCS-G轉化為TCS的重要促進物

在確定了腸道微生物GUS酶能夠促進TCS-G轉化為TCS之後,研究人員試圖透過靶向抑制腸道微生物GUS酶,以減輕甚至是消除TCS在人體內的促結腸炎作用。

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GUSi抑制腸道微生物GUS酶將TCS-G轉化為TCS(圖源:Nature Communication)

研究人員首先在體外測試了GUS抑制劑GUSi對TCS-G轉化過程的影響,發現它透過純化的Fp2-L1GUS酶以及其他幾種Loop1GUS酶抑制了TCS-G向TCS轉化。值得注意的是,GUSi也抑制了TCS-G透過FMN結合GUS酶的加工。研究人員又使用GUSi來確定腸道微生物GUS酶在TCS導致結腸炎這一過程中發揮的影響,他們發現暴露於TCS增加了小鼠結腸炎的嚴重程度,而這一結果被GUSi所消除。因此,

腸道微生物GUS酶的抑制消除了TCS的結腸炎促進作用

綜合以上,

這項研究表明暴露於TCS之後,在人體腸道微生物GUS酶的作用下,TCS的腸道毒性被激發,進而導致腸炎的出現

。而透過靶向抑制腸道微生物GUS酶,可能會消除TCS對人體腸道產生的危害。這項研究也更加證實了日常用品常見的成分TCS會對人體產生一定危害,因此在選用日用品時一定得多多注意!

撰文|木子久

排版|木子久

End

參考資料:

[1]Zhang J, Walker ME, Sanidad KZ, et al。 Microbial enzymes induce colitisby reactivating triclosan in the mouse gastrointestinal tract。 Nat Commun。 2022 Jan 10;13(1):136。 doi: 10。1038/s41467-021-27762-y。 PMID: 35013263; PMCID:PMC8748916。

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