新聞稿

浸大協作研究發現腸道微生物酶重新激活三氯生致誘發結腸炎

星期二, 2022年5月3日

香港浸會大學（浸大）的一項協作研究，發現某些腸道微生物酶可發揮調節作用，把三氯生（TCS）的無活性葡糖苷酸代謝物，重新激活成為TCS。TCS是一種廣泛應用於消費品的抗菌劑，且與結腸炎的發展有關。

研究結果已發表於國際科學期刊 Nature Communications。

暴露於三氯生導致結腸炎的機制不明

TCS是一種廣泛使用於消費品如牙膏、漱口水、潔手液、化妝品及玩具的抗菌劑。它是一種主要的環境污染物，而暴露於TCS亦證實會增加患結腸炎的機會。

一旦TCS進入人體，會迅速代謝成無生物活性的代謝物「TCS—葡糖苷酸」 （TCS-G），容易被排出體外。基於這特性，在環境中暴露於TCS如何導致人體腸道出現毒性的機制仍然不明。

為解答此疑問，浸大化學系講座教授及環境與生物分析國家重點實驗室主任蔡宗葦教授、北卡羅來納大學教堂山分校的Matthew R Redinbo教授，以及馬薩諸塞大學阿默斯特分校的張國棟教授共同領導一個研究團隊，提出了某些腸道微生物酶，對腸道內的TCS-G產生作用，令TCS被重新激活，從而導致出現結腸炎這個假定，並進行研究。 

腸道的TCS濃度特別高

研究團隊首先嘗試確定腸道相對其他身體組織，是否有不同的TCS代謝特徵。一組小鼠被餵飼含有TCS的食物，四周後在牠們的肝臟、膽汁、心臟和小腸找到的主要為無生物活性的TCS-G，但在大腸（盲腸和結腸）找到的則以導致結腸炎的TCS為主。這顯示相對其他身體組織，腸道的TCS濃度特別高。

研究團隊隨後分析含有TCS的產品，與人體TCS濃度的關係。一組測試者在使用含有TCS的個人護理產品四個月後，他們的糞便和尿液樣本均檢測到TCS及TCS-G，其中TCS主要在糞便找到，TCS-G則主要在尿液找到。然而，在使用不含TCS的個人護理產品的對照組，並沒有被檢測出TCS及TCS-G。結果顯示使用含有TCS的產品，會導致高水平的TCS，尤其是在人體的腸道。

腸道微生物在TCS-G的轉化有重要角色

為了找出為何人類腸道的TCS濃度特別高，研究團隊提出了腸道微生物參與TCS-G轉化為TCS的過程，導致TCS在腸道內累積這個假設。

為驗證這個假設，研究人員觀察到在體外環境中，經培植的小鼠和人體腸道細菌，都能催化TCS-G轉化為TCS。為了探討在體內環境中會否出現相同現象，研究團隊使用抗生素抑制小鼠腸道的細菌，發現牠們腸道中的TCS濃度降低近一半，而TCS-G濃度則提高了六倍。結果證明了腸道微生物在TCS-G於腸道中轉化為TCS，扮演重要角色。

特定的酶催化TCS-G的轉化

為探討腸道微生物催化TCS-G轉化的機制，研究團隊聚焦於小鼠和人類腸道細菌均會製造的「β-葡萄糖苷（GUS）酶」，因這類酶被證實可催化多種代謝物的轉化。透過一系列篩選技術，兩種名為「Loop 1」及「黃素單核苷酸(FMN)結合」的GUS酶，被發現能最有效地在體外將TCS-G轉化為TCS。

研究人員之後於兩組分別有暴露於TCS及沒有暴露於TCS的小鼠身上，使用GUS抑制劑。該抑制劑是一種能抑制「Loop 1」及「FMN結合」 GUS功能的藥物。結果發現GUS抑制劑能限制GUS酶把TCS-G轉化為TCS。暴露於TCS的小鼠在使用GUS抑制劑後，結腸炎獲得舒緩。這些結果證明特定的微生物GUS酶，促使TCS-G轉化為TCS，因而增加患結腸炎的機會。

需要更嚴格監管TCS

蔡教授說：「我們的研究結果清晰地描述了腸道微生物參與TCS代謝和毒理的機制，為預防在環境中接觸化學物而誘發結腸炎，提供了一個重要聚焦點。」

「監管機構應考慮對TCS的應用施加更嚴格的管制。雖然美國食品及藥物管理局於2016年禁止銷售含TCS的非處方消毒產品，但TCS仍獲准使用於廣泛的產品之中。產品標籤及說明中TCS成份的透明度需要改善，以便消費者留意其潛在風險，作出明智選擇。」

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