近年來,腸道菌群已成為科研界最為為火爆的研究領(lǐng)域之一,隨著研究深入,腸道微生物,也就是我們通常所說的“腸道菌群”,其在機(jī)體中的數(shù)量超過人體自身細(xì)胞的10倍以上,腸道菌群對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)代謝、人體自身發(fā)育、免疫及疾病的發(fā)生等都非常重要。如今腸道菌群和腫瘤免疫療法、CRISPR基因編輯技術(shù),已然比肩成為生命科學(xué)研究的最熱點(diǎn)。 本文梅斯醫(yī)學(xué)小編為您匯總近期腸道菌群相關(guān)研究進(jìn)展。
【1】JEM:腸道菌群或可幫助患者恢復(fù)脊髓損傷
日前,來自俄亥俄州立大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),脊髓損傷能夠改變腸道細(xì)菌的類型,而且細(xì)菌類型的改變還會(huì)加劇個(gè)體神經(jīng)性損傷和損傷修復(fù)的程度,相關(guān)研究刊登于國際雜志The Journal of Experimental Medicine上,研究者指出,利用益生菌中和這些改變或許能夠幫助患者從脊髓損傷中恢復(fù)過來。
創(chuàng)傷性脊髓損傷往往會(huì)引發(fā)繼發(fā)效應(yīng)或者合并癥的發(fā)生,包括大便失禁等,而這很有可能引發(fā)腸道菌群生態(tài)失調(diào),研究者認(rèn)為,如果腸道微生物組發(fā)生了任何改變,其也就會(huì)影響患者脊髓損傷后的復(fù)原;脊髓損傷能夠明顯改善小鼠的腸道微生物組,誘導(dǎo)腸道細(xì)菌遷移到機(jī)體其它組織中去,同時(shí)還會(huì)激活和腸道相關(guān)的促炎性免疫細(xì)胞發(fā)揮作用。
當(dāng)前的研究結(jié)果闡明了腸道中樞神經(jīng)系統(tǒng)—免疫軸線在調(diào)節(jié)機(jī)體脊髓損傷后修復(fù)過程中所扮演的關(guān)鍵角色,研究者表示,后期他們將通過更為深入的研究來探索腸道菌群修復(fù)幾歲損傷更多新型的分子機(jī)制,也為開發(fā)治療脊髓損傷的新型療法提供新的思路和希望。(文章詳見--
JEM:腸道菌群或可幫助患者恢復(fù)脊髓損傷)
【2】Cell:新研究闡述人類腸道菌群與免疫應(yīng)答關(guān)系
由美國麻省總醫(yī)院、MIT布羅德研究所、哈佛大學(xué)和荷蘭兩個(gè)醫(yī)學(xué)中心德研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)關(guān)于闡述健康人體內(nèi)腸道菌群差異如何影響免疫應(yīng)答的最新研究發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell上。同期發(fā)表的還有另外兩篇關(guān)于基因和環(huán)境如何影響免疫應(yīng)答的研究。這些研究是人類功能基因組學(xué)計(jì)劃(HFGP)的一部分。
在這項(xiàng)關(guān)于腸道菌群與免疫應(yīng)答關(guān)系的研究中,研究人員分析了500名健康參與者的血液和糞便樣本,希望找到對(duì)病原體免疫應(yīng)答的個(gè)體差異,腸道菌群的差異以及這兩個(gè)因素之間如何產(chǎn)生相互影響。來自每個(gè)參與者的免疫細(xì)胞都暴露于三種細(xì)菌刺激物——共生細(xì)菌B.fragilis,常見病原體S.aureus和E.coli產(chǎn)生的一種毒性物質(zhì)——還有兩種念珠菌屬真菌。它們的應(yīng)答情況通過細(xì)胞因子的產(chǎn)生情況得到反映。通過研究參與者的免疫應(yīng)答與微生物群體之間的可能關(guān)系,研究人員發(fā)現(xiàn)了微生物群體及其功能與免疫應(yīng)答之間相互作用的清晰模式。其中一些相互作用依賴于特定病原體,也有一些依賴于細(xì)胞因子,還有的相互作用同時(shí)依賴于兩者。
他們研究了色氨酸降解產(chǎn)生的代謝物色醇如何抑制細(xì)胞因子TNF-a的產(chǎn)生,他們還發(fā)現(xiàn)了棕櫚酸對(duì)細(xì)胞因子IFN-γ的合成有何影響,但其中的精確機(jī)制還有待發(fā)現(xiàn)。
哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授Xavier這樣說道:“雖然我們還不知道腸道菌群與免疫應(yīng)答關(guān)系中的所有參與成分,但是研究已經(jīng)表明腸道菌群的差異會(huì)改變代謝物的產(chǎn)生,而代謝物的變化會(huì)進(jìn)一步引導(dǎo)或影響免疫細(xì)胞導(dǎo)致免疫細(xì)胞在暴露于不同感染的時(shí)候產(chǎn)生不同的結(jié)果?!保ㄎ恼略斠?-
Cell:新研究闡述人類腸道菌群與免疫應(yīng)答關(guān)系)
【3】Molecular Metabolism:減少睡眠會(huì)改變與損害人體代謝健康相關(guān)的腸道菌群的數(shù)量
腸道菌群的組成及多樣性的變化與人體的多個(gè)疾病有關(guān),如肥胖和2型
糖尿病。而這些疾病也與慢性失眠有關(guān)。然而,目前尚不清楚慢性失眠是否會(huì)改變?nèi)祟惖哪c道微生物。
研究共納入了9名正常體重的男性,探究與正常睡眠相比(約8個(gè)小時(shí)的睡眠),限制睡眠至每晚四小時(shí),連續(xù)兩天,是否會(huì)改變?nèi)祟惖哪c道菌群。
結(jié)果,研究并未能表明腸道菌群的多樣性會(huì)因睡眠的限制而改變。這或與研究時(shí)間較短和樣本量較小有關(guān)。但是在細(xì)菌群體更具體的分析中,研究人員確實(shí)發(fā)現(xiàn)了菌群的變化,如肥胖者與正常體重者相比,正如其他研究所示一樣,如硬壁菌門到擬桿菌門的變化。需要更大樣本量的研究更長時(shí)間的探究臨床睡眠干預(yù)如何改變腸道微生物介導(dǎo)不良的健康結(jié)局,如體重增加和胰島素抵抗。
此外,研究人員還發(fā)現(xiàn),20%以上的參與者慢性失眠后對(duì)胰島素不太敏感。而這種胰島素敏感性降低與參與者失眠后腸道菌群的改變無關(guān)。這表明,微生物的改變,至少在短期內(nèi),不大可能會(huì)降低人類胰島素敏感性。
【4】強(qiáng)大的腸道菌群!竟然影響黑色素瘤病人對(duì)免疫治療藥物的應(yīng)答
在利物浦舉辦的國家癌癥研究所(NCRI)癌癥
會(huì)議上,德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心的科學(xué)家介紹了他們的一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn):對(duì)于癌細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散的惡性黑色素瘤病人來說,如果他們的腸道細(xì)菌多樣性更加豐富,他們對(duì)免疫治療產(chǎn)生應(yīng)答的可能性會(huì)更大。
參與該研究的科學(xué)家們共分析了超過200張嘴和100份腸道菌群樣本,這些樣本都來自晚期黑色素瘤患者。他們發(fā)現(xiàn)對(duì)免疫治療產(chǎn)生應(yīng)答的癌癥病人其腸道中的細(xì)菌多樣性也更加豐富,他們還發(fā)現(xiàn)了在應(yīng)答者和不應(yīng)答者之間存在顯著差異的細(xì)菌類型。病人的口腔細(xì)菌類型并沒有差異。
在小鼠上進(jìn)行的一些早期研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)改變腸道細(xì)菌可以提高對(duì)免疫治療的應(yīng)答情況,但這是首次在病人體內(nèi)研究這兩者之間的關(guān)聯(lián)。
【5】腸道菌群真能控制我們的情緒嗎?
如果讓外星人來對(duì)人類進(jìn)行檢查,他們可能會(huì)認(rèn)為人類就是用來喂養(yǎng)微生物并且能夠帶著微生物四處走動(dòng),如奴隸一般的有機(jī)體。我們體內(nèi)細(xì)菌的數(shù)量是細(xì)胞總數(shù)的十倍還多,據(jù)估計(jì)所有細(xì)菌的DNA加起來包含330萬個(gè)不同的基因,這一數(shù)目是人類基因總數(shù)的大約160倍。我們小腸中大約寄居了1千克的細(xì)菌來幫助我們進(jìn)行食物消化和代謝,產(chǎn)生維生素以及保護(hù)機(jī)體避免感染發(fā)生。
上面是一些教科書上的知識(shí),最近大量研究又揭示了人體內(nèi)這些“小伙伴”令人意想不到的新功能。有證據(jù)表明腸道細(xì)菌能夠保護(hù)我們不受或者讓我們更容易受到病原體的影響,這些病原體可能參與炎癥,
糖尿病以及肥胖等疾病的發(fā)生。大量數(shù)據(jù)還表明,腸道細(xì)菌甚至可以影響我們的情緒和行為。
微生物研究目前是一個(gè)非?;馃岬难芯款I(lǐng)域。五月份美國政府啟動(dòng)了一項(xiàng)國家微生物組計(jì)劃,總預(yù)算大約5億美元,而歐盟也資助了超過300個(gè)與微生物組有關(guān)的研究項(xiàng)目。來自西班牙國家研究委員會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)和食品技術(shù)研究所的Yolanda Sanz在歐盟微生物研究領(lǐng)域最大的共同體MyNewGut中負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)工作,該共同體由15個(gè)國家的30個(gè)合作伙伴組成。外國網(wǎng)絡(luò)媒體youris.com采訪了Sanz,詢問了一些關(guān)于研究前景以及微生物組與大腦聯(lián)系的一些有趣問題。(文章詳見--
腸道菌群真能控制我們的情緒嗎?)
【6】細(xì)菌原本就不是外人:從腸道菌群到人體菌群
細(xì)菌感染性疾病曾經(jīng)是導(dǎo)致人類死亡的主要疾病,也一直是醫(yī)學(xué)關(guān)注的主要領(lǐng)域,但是人類發(fā)現(xiàn)了抗生素讓感染性疾病逐漸變得沒有那么惡劣,人類健康問題逐漸讓位給代謝性相關(guān)的慢性疾病。隨著抗生素被濫用,耐藥細(xì)菌逐漸再次威脅人類健康。這個(gè)階段,醫(yī)學(xué)生物學(xué)更重要的哲學(xué)轉(zhuǎn)換是逐漸認(rèn)識(shí)到細(xì)菌對(duì)人體健康的重要貢獻(xiàn)。甚至有臨床開展補(bǔ)充正常菌群的非常惡心的治療方法。正常菌群的概念現(xiàn)在已經(jīng)深入人心?,F(xiàn)在到了對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行更新的時(shí)候了,因?yàn)樵絹碓蕉嗟淖C據(jù)表明,人體內(nèi)本來認(rèn)為沒有細(xì)菌的區(qū)域,其實(shí)充滿著細(xì)菌。人體和動(dòng)物體就好像是一個(gè)細(xì)菌混合體,這些細(xì)菌也許是維持健康所必需。
其實(shí)我們應(yīng)該更大膽地認(rèn)識(shí)這個(gè)問題,早就有學(xué)者發(fā)現(xiàn),孕婦的胎盤內(nèi)存在相當(dāng)數(shù)量的細(xì)菌,我們認(rèn)為這些細(xì)菌是不正常的細(xì)菌,因?yàn)檫@里應(yīng)該屬于無菌區(qū)域。更早的研究證明,本來認(rèn)為不可能存在細(xì)菌的胃內(nèi)存在幽門螺旋桿菌,當(dāng)然至今仍然認(rèn)為是導(dǎo)致胃炎和胃潰瘍的致病菌。最近的研究再次發(fā)現(xiàn),血液中也大量存在細(xì)菌。
按照過去的邏輯,血液中出現(xiàn)細(xì)菌就屬于菌血癥,或者發(fā)生了血液感染??墒乾F(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)并不是發(fā)生感染,而沒有任何感染跡象。發(fā)現(xiàn)者對(duì)此解釋是細(xì)菌處于休眠狀態(tài),只有在鐵存在的條件下才會(huì)被激活。這些細(xì)菌激活后可以釋放內(nèi)毒素,并導(dǎo)致一些慢性炎癥相關(guān)疾病。這似乎是符合邏輯的解釋。但是按照科學(xué)哲學(xué)的觀點(diǎn),一個(gè)范式逐漸出現(xiàn)一些意外或不能預(yù)測(cè)的證據(jù),科學(xué)家為維護(hù)過去的理論,習(xí)慣于對(duì)這些理論附加一些條件,以讓理論與證據(jù)更好地匹配,當(dāng)這些意外結(jié)果積累到一定程度,會(huì)被更為先進(jìn)的研究范式取代,就產(chǎn)生了科學(xué)革命。(文章詳見--
細(xì)菌原本就不是外人:從腸道菌群到人體菌群)
作者:MedSci 來源:MedSci
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