장에서 HDAC3 활성을 촉진하는 미생물 유도 대사체

여러 환경 신호는 IECs (Intestinal epithelial cells)에서 HDAC3 (Histone deacetylase 3) 활성을 억제하는 미생물 유래 대사체 부티레이트(Butyrate)를 포함한 유전자 발현을 조절한다. 이전 연구에서는 장내 미생물이 이노시톨 인산염(Inositol phosphates)을 생성하기 위해 음식물의 피테이트(Phytate)를 대사하는 효소 피타아제(Phytase)를 생성한다는 것이 확인되었다. Theresa Alenghat와 연구진들은 미생물에 의해 생성된 InsP3 (Inositol-1,4,5-trisphosphate)가 in vitro와 장내 오가노이드(Organoids)에서 IECs의 내인성(Endogenous) HDAC3 활성을 증가시킨다는 것을 보여주었다. 반면, 부티레이트 생성 박테리아와 달리 공생 Escherichia coli를 가진 무균 마우스의 단일 집락화(Mono-colonization)는 IECs에서 HDAC3 활성을 유도하기에 충분하며, 이러한 효과는 피타아제 결핍 균주를 이용하였을 때 감소되었다. 덱스트란(Dextran) 유도 대장염 마우스 모델에서 InsP3 투여는 장 손상 후 회복을 개선시켰으며, 염증성 장질환 환자의 장에서는 피타아제의 농도가 현저하게 감소하였다. 추가 연구에서는 InsP3가 사람의 콜로노이드(Colonoids) 성장을 증가시키고, 피테이트와 미생물의 InsP3가 장 손상을 회복시킨다는 것을 시사하였다.