神经内分泌芳香烃受体通过氧化还原张力调控秀丽隐杆线虫的肠道微生物组

肠道微生物组对宿主健康具有深远影响，微生物群落失调已被认为与炎症性、代谢性和神经系统疾病相关。芳香烃受体（AHR）塑造肠道免疫和微生物组成，然而，AHR介导选择性微生物组装配的机制仍知之甚少。诸如神经系统这类远端器官系统是否会主动参与微生物群落调控，尚未得到探索。 在此，我们表明秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中的神经元AHR-1通过一种校准肠道氧化还原状态的神经内分泌级联反应，协调选择性的肠道微生物组装配。利用一个界定明确的天然微生物组群落，我们证明ahr-1缺失会触发特异性的微生物组变化：肠杆菌目（Enterobacterales）和假单胞菌目（Pseudomonadales）大量增殖，丰度最高可增加24倍，而鞘脂杆菌目（Sphingobacteriales）则下降。成年期特异性的AHR-1耗竭重现了这种菌群失调现象，从而将AHR-1在神经发育中的作用与其对微生物组的调控作用区分开来。 神经元AHR-1调控氧感受URX神经元中神经肽FLP-8的表达，后者进一步向肠道发出信号以调节肠道氧化还原状态。ahr-1突变体中升高的肠道氧化还原状态有利于耐受氧化应激的肠杆菌目和假单胞菌目生长，而这些细菌在功能和基因组层面也表现出对应激抗性和AHR配体生物合成通路的富集。这确立了一个精确的反馈回路，其中AHR-1感知细菌代谢输出，以调控能够产生配体的分类群的定殖。 AHR-1信号通过对谷胱甘肽S-转移酶GST-4和α-抑制蛋白ARDD-11的下游调控来调节氧化还原状态。在肠道中，gst-4敲低对于恢复氧化还原状态以及恢复肠道内微生物组组成控制的影响最大。这些发现揭示了一种在进化上古老的分子回路，其中AHR作为一种高精度代谢传感器，协调整个机体的生理过程，以维持宿主—微生物组稳态。

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🏷️ 肠道微生物组 芳香烃受体 秀丽隐杆线虫 神经内分泌调控 氧化还原稳态 宿主-微生物互作