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肠道菌群:雄激素代谢的隐形导演

已有 966 次阅读 2025-9-23 10:20 |系统分类:科普集锦

在我们身体的深处,有一个充满生命活力的世界——肠道微生物群。这些数以万亿计的微小生物不仅帮助消化食物,还像一座精密的化工厂,默默调节着我们的生理功能。最近一项发表在《美国生理学-内分泌与代谢杂志》上的突破性研究揭示了一个令人惊讶的发现:肠道菌群竟然是肠道内雄激素代谢的主要调节者,能够在结肠内产生比血液中高出70倍的活性雄激素水平!雄激素:不止是”男性激素”

当我们谈论雄激素时,很多人首先想到的是睾丸素(睾酮)及其对男性特征的影响。然而,雄激素在男女体内都扮演着重要角色,不仅影响生殖系统,还参与调节肌肉质量、骨骼密度、红细胞生成以及情绪认知等多个生理过程。

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雄激素在体内的代谢是一个精密的过程。肝脏通过”葡萄糖醛酸化”作用给这些激素添加一个葡萄糖醛酸基团,使其变成水溶性形式,便于通过胆汁排泄到肠道。然而,这项研究发现,故事到这里远未结束——肠道菌群在这个过程中扮演了关键角色。

肠道内的激素”加工厂”

研究人员设计了精巧的实验来探索肠道不同部位的激素状况。他们比较了细菌密度低的小肠和细菌密度高的盲肠与结肠,结果发现了惊人的差异:

在小肠内容物中,睾酮和双氢睾酮(DHT)主要以葡萄糖醛酸化的结合形式存在;而在远端肠道(盲肠和结肠),这些激素几乎完全以游离的活性形式存在,其中DHT的水平尤其惊人——超过血清水平的20倍以上!

为了确认肠道菌群的关键作用,研究团队比较了常规饲养小鼠无菌小鼠的肠道内容物。结果令人震惊:无菌小鼠远端肠道内充满了葡萄糖醛酸化的睾酮和DHT,但游离DHT水平极低;而有正常菌群的小鼠则显示出完全相反的模式——极少结合型激素,但游离DHT水平极高。

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从小鼠到人类:惊人的相似性

这项研究的另一个重要发现是,这种现象不仅存在于小鼠中,在人类同样如此。研究人员分析了8名23-31岁健康男性的血清和粪便样本,发现粪便中游离DHT浓度比血清中高出70多倍,这与小鼠中的发现惊人地一致。

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菌群如何影响全身激素平衡

研究人员进一步探索了肠道菌群对全身激素平衡的影响。他们发现,无菌雄性小鼠不仅肠道内的激素代谢不同,一些外周组织(如肝脏和精囊)中的DHT水平也较高,同时睾丸重量增加,精囊重量增加而胸腺重量减少——这些都是雄激素活性增强的表现。

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这些发现表明,肠道菌群通过调节局部激素代谢,可能间接影响全身的激素状态和生理功能。

机制探秘:β-葡萄糖醛酸酶的作用

那么,肠道细菌是如何实现这种转化的呢?答案可能在于细菌产生的β-葡萄糖醛酸酶。这种酶能够切割激素分子上的葡萄糖醛酸基团,从而使结合型激素重新转化为活性形式。

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有趣的是,研究人员还考察了5α-还原酶(负责将睾酮转化为活性更强的DHT)在肠道的表达,发现菌群并不显著影响这些酶的表达水平,说明菌群的主要作用是通过去结合化而非合成新激素来影响局部激素水平。

生理与病理意义:肠道内高浓度DHT的意义

这项发现引出了一个重要问题:结肠内如此高的DHT浓度有什么生理或病理意义?

研究表明,DHT能够增强肠道平滑肌的收缩力,这种作用依赖于雄激素受体。这意味着局部高浓度的DHT可能影响肠道运动和功能。此外,雄激素还能影响肠道内皮功能,可能调节肠道屏障功能和营养物质吸收。

从病理角度,这一发现可能帮助解释为什么结肠癌在男性中的发病率高于女性,以及为什么肠易激综合征(IBS)的表现存在性别差异。先前研究显示,去势(切除性腺)可降低大鼠结肠腺瘤的风险,而睾酮治疗则增加这种风险;男性IBS患者更多表现为腹泻型,而女性则更多为便秘型。

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实际应用与未来展望

这项开创性研究不仅增进了我们对激素代谢的理解,更为未来治疗和预防疾病提供了新思路:

  1. 个性化营养干预:通过特定饮食调节肠道菌群组成,可能影响局部激素代谢,从而改变某些激素相关疾病的风险

  2. 益生菌与益生元应用:针对性地使用含有特定β-葡萄糖醛酸酶活性的益生菌,或者抑制某些有害酶活的益生元,可能成为调节局部激素环境的新策略

  3. 疾病预防与管理:对于结肠癌高风险人群,调节菌群平衡可能成为一种预防策略;对于IBS患者,针对性别差异的菌群调节可能改善症状

  4. 药物开发新靶点:针对细菌β-葡萄糖醛酸酶的特异性抑制剂可能成为调节局部激素环境的新型治疗手段

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结语:内部生态系统的重要性

这项研究让我们再次认识到人体是一个超级生物体——我们不仅由人类细胞组成,还包括数万亿的共生微生物。这些微生物与我们共同进化,深刻地影响着我们的生理功能和健康状态。

肠道菌群作为雄激素代谢的”隐形导演”,在远端肠道创造了一个独特的高DHT微环境,这可能对局部生理功能和疾病发生具有重要影响。理解这一过程不仅丰富了基础科学知识,更为我们开发针对菌群-激素轴的新型治疗策略提供了可能。

随着研究的深入,我们或许能够通过调节这一内部生态系统,更精准地管理健康,预防疾病,真正实现”从内部调节平衡”的健康理念。未来的研究将继续探索不同细菌物种在这一过程中的具体作用,以及如何通过针对性的干预措施优化这一系统,为人类健康带来新希望。

Colldén, H., Landin, A., Wallenius, V., Elebring, E., Fandriks, L., Nilsson, M. E., Ryberg, H., Poutanen, M., Sjogren, K., Vandenput, L., & Ohlsson, C. (2019). The gut microbiota is a major regulator of androgen metabolism in intestinal contents. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 317(6), E1182-E1192. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00338.2019



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