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结肠优先考虑排毒而不是能源使用

洋葱,白菜,大蒜。虽然营养丰富,但食用这些食物可能会导致令人尴尬的副作用:有味的肠胃胀气。硫化氢不仅是有臭味的,它是导致腐烂的鸡蛋香气的化学物质,如果以百万分之700的剂量吸入,会致命。(令人庆幸的是,一阵肠胃气胀只含有0.001到1 ppm的硫化物。)

硫化氢是一种有毒气体,在许多工业职业中都是突出的危害。它也是人类肠道中发生的微生物化学过程的众多副产物之一,必须进行排毒。在另一个过程中,数以万亿计的细菌进入我们的结肠,通过发酵我们饮食中的不溶性纤维残留物(例如全谷类和蔬菜中的纤维),制造出一种有用的化学物质,称为丁酸盐。结肠内壁的细胞使用丁酸作为能量并减少炎症。

密歇根大学医学院的一个研究人员小组确定了如何竞争同一种细胞资源的两个过程-硫化物去除和丁酸盐利用-在结肠内部保持平衡。

Ruma Banerjee实验室的博士后研究员Aaron Landry博士说:“我们的结肠细胞非常适合于对硫化氢进行解毒,因为它们比人体其他组织要暴露于更高的浓度。” 。在生物化学系任职,也是细胞化学生物学新论文的第一作者。

确定优先次序?

线粒体是最著名的细胞动力源,它含有几种有助于产生能量的酶。一种这样的酶是SQR(硫化物醌氧化还原酶的缩写),它执行了将硫化氢解毒并将其从体内清除的第一个关键步骤。

SQR通过去除其中的电子并将其倾倒入辅酶Q10(CoQ10)中来氧化硫化氢,辅酶Q10是体内天然存在的化合物。(虽然目前尚无关于预防或治疗疾病的有效方法的研究,但有人将辅酶Q10作为膳食补充剂。)同时,我们的结肠细胞利用细菌产生的丁酸酯通过称为ACADS的酶进行能量生产。 -链酰基辅酶A脱氢酶)。由于ACADS还使用辅酶Q10来倾倒电子,因此产生了一个难题,因为只有这么多的辅酶Q10可以流通。

那么,电池如何优先清除有毒气体而不是产生能量呢?

线索来自结肠细胞中称为辅酶A的另一种分子,当使用丁酸盐产生能量时需要此线索。兰德里(Landry)及其同事指出,几十年来,众所周知,ACADS含有与额外的硫结合的CoA,称为过硫化CoA。

兰德里说:“额外的硫表明这种配体来自某个地方,但没人知道它的来源。”

兰德里说,当CoA过硫化物与ACADS结合时,它实质上阻止了其功能,从而阻止了丁酸酯的利用。他们表明,SQR可以将CoA和硫化氢转化为CoA过硫化物,这将使有毒硫化氢清除的优先级高于结肠细胞产生的能量。

兰德里说:“硫化物是人体必须不断应对的消化副产物。如果饮食中没有足够的纤维,那么硫化物可能会加重硫化氢的作用或使我们产生排毒的能力。”

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