不管你信不信，直到最近，这个景象实际上还是一个谜。
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我们经常被告知要注意我们的尿液是脱水等因素的指标——但当你凝视马桶时，你有没有想过尿液到底是如何变成黄色的？最近的一项研究回答了这个长期存在的问题，指出了肠道细菌产生的一种新发现的酶。
该过程的重点是一种称为胆红素（一种橙色色素）的化合物如何产生的当血红蛋白在红细胞 120 天寿命结束时被分解时）被代谢。胆红素在肠道中被分解或重新吸收，并通过胆汁分泌。超过 125 年以来，我们都知道这种分解产物称为尿胆素，它使黄色——但负责其产生的酶，该研究背后的团队将其命名为胆红素还原酶（BilR），直到现在才被揭示。
“肠道微生物编码胆红素还原酶，将胆红素转化为一种称为尿胆原的无色副产品，”该研究的主要作者、马里兰大学细胞生物学和分子遗传学系助理教授 Brantley Hall 在一篇文章中解释道。陈述。 “然后尿胆素原会自发降解成一种称为尿胆素的分子，它就是我们所熟悉的黄色的原因。”
研究小组检查了人类肠道中不同种类的细菌。他们发现 9 种菌株能够还原（也称为给予电子）胆红素，将其转化为尿胆素原，而 13 种则不能。通过检查表现出这种能力的菌株的基因组，并将其与没有表现出这种能力的菌株的基因组进行比较，他们将基因组范围缩小到“与 2,4-二烯酰辅酶A 还原酶同源”的基因组（EC：1.3.1.34） ，一种还原碳碳双键的氧化还原酶，类似于预期的胆红素还原反应。”
研究人员随后做了大肠杆菌表达编码胆红素还原酶的基因，使其具有降低胆红素的能力，而大肠杆菌这不是为了生产并没有降低胆红素。他们还证明，胆红素还原酶活性位点中的精氨酸和天冬氨酸残基是该酶还原胆红素的关键，因为这些残基的突变会显着降低该酶的活性。
研究还发现，这种酶主要是由厚壁菌门中的细菌产生的，厚壁菌门在人类肠道中很常见。他们还在论文中指出“一些胆汁受体在黄杆菌目细菌中发现了这些基因，这些细菌通常存在于水生和土壤环境中，这表明胆红素还原酶在分解其他环境中的胆红素或类似代谢物方面可能发挥作用。”
在分析人类肠道宏基因组（对所有的生物体在胆红素还原酶的样本中，研究小组发现了一些有趣的信息。他们发现，直到婴儿一岁结束之前，这种酶经常在婴儿体内缺失。这段缺席的时期与风险最高，这与黄疸有关造成的由于胆红素在血液中积聚。他们还发现，与没有这些疾病的人相比，患有溃疡性结肠炎或克罗恩病的人明显更多地缺乏这种酶。
“既然我们已经鉴定了这种酶，我们就可以开始研究肠道中的细菌如何影响循环胆红素水平和黄疸等相关健康状况，”研究合著者、美国国立卫生研究院研究员姜晓芳说。 “这一发现为理解肠肝轴奠定了基础。”
霍尔说：“值得注意的是，一种日常生物现象长期以来都无法得到解释，我们的团队很高兴能够解释它。”
该研究发表在期刊上自然微生物学。
