2020年終巨獻(xiàn)：腸道微生物組研究領(lǐng)域重要成果解讀！
2020年科學(xué)家們?cè)谀c道微生物組研究領(lǐng)域依舊發(fā)表了很多重要的研究成果，本文中小編就對(duì)2020年該研究領(lǐng)域的亮點(diǎn)研究進(jìn)行整理，分享給大家！
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圖片來(lái)源：pursuit.unimelb.edu.au
【1】Nat Immunol：揭示腸道微生物與免疫系統(tǒng)的關(guān)系
doi：10.1038/s41590-020-0602-z
近一項(xiàng)發(fā)表在Nature Immunology雜志上的研究中，來(lái)自惠康桑格研究所的研究人員創(chuàng)建了人類結(jié)腸免疫細(xì)胞和腸道細(xì)菌的第一個(gè)詳細(xì)細(xì)胞圖譜，顯示了整個(gè)結(jié)腸中細(xì)菌微生物組和免疫細(xì)胞的變化。作為“人類細(xì)胞圖譜”計(jì)劃的一部分，這些結(jié)果將使人們能夠?qū)τ绊懡Y(jié)腸特定區(qū)域的疾病進(jìn)行新的研究，例如潰瘍性結(jié)腸炎和結(jié)腸直腸癌。
腸道微生物組是一個(gè)由數(shù)百萬(wàn)個(gè)微生物組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，這些細(xì)菌被認(rèn)為在消化，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和預(yù)防疾病中起著重要作用。腸道微生物組的失衡會(huì)導(dǎo)致自身免疫性疾病，例如炎癥性腸病和哮喘。腸道還具有豐富的免疫細(xì)胞群落，有助于修復(fù)組織并防御感染。但是，關(guān)于微生物組如何與腸道常駐免疫細(xì)胞相互作用，哪些免疫細(xì)胞與細(xì)菌在不同位置共存以及為什么不同疾病影響腸道不同區(qū)域，目前的了解仍很少。
【2】Science：新發(fā)現(xiàn)！母親機(jī)體的腸道微生物或能塑造后代機(jī)體的代謝狀況
doi：10.1126/science.aaw8429
近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Science上的研究報(bào)告中，來(lái)自東京農(nóng)工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過對(duì)小鼠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，目前的腸道微生物或能塑造后代后期生活中機(jī)體的代謝狀況，文章中，研究人員描述了他們對(duì)小鼠的研究結(jié)果以及該研究結(jié)果的意義。
研究者表示，目前研究人員進(jìn)行了大量研究來(lái)闡明母親機(jī)體腸道微生物組對(duì)嬰兒健康的影響，但卻很少有人研究母親腸道微生物組和嬰兒腸道微生物組之間的關(guān)聯(lián)，基于此，研究人員就想通過研究來(lái)闡明母親機(jī)體微生物組在后代后期生活中患代謝性疾?。ㄅc母親孕期微生物組所發(fā)生的改變相關(guān)）上所扮演的關(guān)鍵角色，研究人員對(duì)生活在正常和無(wú)菌狀況下的懷孕小鼠進(jìn)行研究來(lái)觀察其二者之間是否存在差異。
【3】Cell：揭示腸道微生物代謝物或會(huì)增加心血管疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)
doi：10.1016/j.cell.2020.02.016
日前，一篇刊登在國(guó)際雜志Cell上的一篇研究報(bào)告匯總，來(lái)自克利夫蘭診所的研究人員確認(rèn)了一種腸道微生物的副產(chǎn)品--苯乙酰谷氨酰胺(PAG)--與心血管疾病的發(fā)展有關(guān)，包括心臟病、中風(fēng)和死亡。苯丙氨酸是一種存在于許多食物中的氨基酸，包括以植物和動(dòng)物為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)來(lái)源，如肉類、豆類和大豆。勒納研究所心血管與代謝科學(xué)系主任、米勒家族心臟血管胸科研究所預(yù)防心臟病和康復(fù)科共同主任Stanley Hazen領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)當(dāng)苯丙氨酸被腸道內(nèi)的微生物分解后，它產(chǎn)生的副產(chǎn)品(代謝物)PAG終會(huì)出現(xiàn)在血液中，導(dǎo)致心臟病。
通過對(duì)5000多名患者3年多的樣本進(jìn)行分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，PAG水平升高可以預(yù)測(cè)哪些患者將來(lái)會(huì)經(jīng)歷心臟病發(fā)作和中風(fēng)等不良心臟事件，還可以預(yù)測(cè)2型糖尿病患者(心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素)。動(dòng)物模型和微生物移植研究表明，腸道微生物產(chǎn)生的PAG在驅(qū)動(dòng)心血管疾病中發(fā)揮重要作用。
【4】Nature：腸道微生物的膽汁代謝物能增強(qiáng)免疫細(xì)胞的功能
doi：10.1038/s41586-020-2193-0
發(fā)表在Nature雜志上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自路德維希癌癥研究中心（LCR）的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種新方法，通過這種方法，小腸中的菌落可以支持調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的生成--這種免疫細(xì)胞可以抑制自身免疫反應(yīng)和炎癥。研究表明，一種微生物代謝物--有機(jī)酸isoDCA--促進(jìn)了結(jié)腸中免疫抑制免疫細(xì)胞的局部生成。這種局部產(chǎn)生的或"外周"的Treg有助于抑制慢性腸道炎癥，而慢性腸道炎癥是結(jié)直腸癌的主要誘因。
研究者指出，人們一直在考慮使用共生微生物來(lái)治療結(jié)腸炎癥性疾病，一種方法是開發(fā)一種由特定微生物組成的新藥物，這種藥物可以限制炎癥，促進(jìn)結(jié)腸健康，降低人們患結(jié)腸癌的風(fēng)險(xiǎn)。產(chǎn)生isoDCA和其他代謝物的細(xì)菌群可以促進(jìn)結(jié)腸免疫細(xì)胞的抗炎活性，這可能是這些干預(yù)措施的組成部分之一。腸道微生物對(duì)消化和新陳代謝至關(guān)重要，它們還支持許多其他重要的過程，從免疫調(diào)節(jié)到大腦發(fā)育。作為Treg方面的權(quán)威，Rudensky長(zhǎng)期以來(lái)一直在探索共生細(xì)菌和Treg之間的交叉對(duì)話。Treg主要在胸腺中成熟，但也可以由其他組織(尤其是腸道)中的前體細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生。如今他們已經(jīng)證明，這些外圍的Treg可以保護(hù)有益的腸道微生物免受免疫攻擊，并抑制慢性腸道炎癥。
【5】Cell：生酮飲食改變腸道微生物群和腸道免疫系統(tǒng)
doi：10.1016/j.cell.2020.04.027
低碳水化合物、高脂肪生酮飲食近年來(lái)吸引了公眾的關(guān)注，因?yàn)檫@種飲食被認(rèn)為可以降低炎癥、促進(jìn)體重減輕和心臟健康，而近加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）對(duì)一小群志愿者的研究發(fā)現(xiàn)生酮飲食對(duì)人腸道微生物群具有顯著的影響。在小鼠身上進(jìn)行的其他實(shí)驗(yàn)表明，所謂的"酮體"--一種"生酮飲食"這個(gè)名字來(lái)源的分子副產(chǎn)品--直接影響腸道微生物群，終可能抑制炎癥，這表明酮體作為影響腸道自身免疫紊亂的療法可能有好處。在生酮飲食中，碳水化合物的消耗顯著減少，以迫使身體改變新陳代謝，以脂肪分子而不是碳水化合物作為主要能量來(lái)源--產(chǎn)生酮體作為副產(chǎn)品--這一轉(zhuǎn)變的支持者聲稱有許多健康益處。
研究人員對(duì)這個(gè)問題感興趣，因?yàn)槲覀冎暗难芯勘砻鳎诶鲜笊砩?，高脂飲食可以誘導(dǎo)腸道微生物的變化，促進(jìn)新陳代謝和其他疾病，而生酮飲食中的脂肪含量更高，它已經(jīng)被提議作為一種預(yù)防甚至治療疾病的飲食。發(fā)表在Cell雜志上的研究報(bào)告中，研究人員招募了17名成年超重或肥胖的非糖尿病男性患者，讓他們?cè)诖x病房里住院兩個(gè)月，在那里，他們的飲食和運(yùn)動(dòng)水平被仔細(xì)監(jiān)控和控制。該研究的亮點(diǎn)包括：生酮飲食改變腸道微生物群的方式不同于高脂肪飲食；生酮飲食導(dǎo)致的腸道微生物的部分變化是通過宿主體內(nèi)酮體的產(chǎn)生來(lái)驅(qū)動(dòng)的；β-羥基丁酸選擇性地抑制雙歧桿菌生長(zhǎng)；與維生素D相關(guān)的腸道微生物群降低了腸道Th17細(xì)胞的水平。
圖片來(lái)源：mBio
【6】Nature：腸道微生物組或會(huì)影響肌萎縮側(cè)索硬化癥患者的預(yù)后
doi：10.1038/s41586-020-2288-7
近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自哈佛大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究在神經(jīng)退行性疾病肌萎縮性側(cè)所硬化癥（ALS）中識(shí)別出了一種新型的腸-腦連接，通過對(duì)常見ALS基因突變的小鼠進(jìn)行研究，研究者發(fā)現(xiàn)，利用抗生素或糞便移植的方式來(lái)改變腸道微生物組或能抑制會(huì)改善機(jī)體的疾病癥狀。
相關(guān)研究結(jié)果或能幫助解釋為何某些個(gè)體會(huì)攜帶誘發(fā)ALS的突變，同時(shí)基于微生物組研究人員或許也能開發(fā)出一種可能性的治療性手段。研究者Kevin Eggan表示，本文研究中我們重點(diǎn)對(duì)ALS患者機(jī)體中常見的突變基因進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同的小鼠模型（相同的遺傳特性）在不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)施條件下或許會(huì)表現(xiàn)出顯著不同的健康結(jié)果；隨后研究者追蹤了這些小鼠機(jī)體中不同腸道菌群的不同結(jié)局，他們假設(shè)，為何攜帶突變的某些個(gè)體會(huì)患上ALS，而其他個(gè)體則不會(huì)？研究者通過在實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)小鼠模型來(lái)研究ALS的基因突變，這些小鼠機(jī)體的免疫反應(yīng)過度活躍，包括神經(jīng)系統(tǒng)和機(jī)體其它部位的炎癥，其會(huì)誘發(fā)機(jī)體壽命縮短；研究者發(fā)現(xiàn)，盡管小鼠攜帶相同的基因突變，但其健康結(jié)局明顯不同，他們推測(cè)，或許是不同的環(huán)境誘發(fā)了不同的健康結(jié)局；通過對(duì)不同小鼠的環(huán)境差異進(jìn)行分析，研究者鎖定了腸道微生物組，利用DNA測(cè)序來(lái)識(shí)別腸道菌群，研究者發(fā)現(xiàn)，不同小鼠之間或許特定腸道菌群存在一定差異。
doi：10.1016/j.cell.2020.05.001
發(fā)表在Cell雜志上的一篇研究報(bào)告中，來(lái)自普林斯頓大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種系統(tǒng)的方法，用于評(píng)估我們腸道中的微生物群落如何以化學(xué)方式轉(zhuǎn)化或代謝口服藥物，從而影響其安全性和有效性。新的方法提供了腸道細(xì)菌如何代謝藥物的更完整的圖像，并可能有助于開發(fā)更有效、副作用更少、個(gè)性化的藥物。之前的研究已經(jīng)考察了單一種類的腸道細(xì)菌是如何代謝口服藥物的。新的框架可以一次性評(píng)估一個(gè)人的整個(gè)腸道微生物群落。
研究者表示，基本上，我們不會(huì)逃避微生物群的復(fù)雜性，而是欣然接受它。這種方法允許我們獲得微生物對(duì)藥物代謝的整體和更現(xiàn)實(shí)的看法。研究小組用這種方法來(lái)評(píng)估腸道微生物對(duì)市場(chǎng)上數(shù)百種常見藥物的影響。腸道是藥丸和液體藥物被人體吸收的主要部位。研究人員發(fā)現(xiàn)了57種腸道細(xì)菌可以改變現(xiàn)有的口服藥物。其中80%以前沒有報(bào)道過，這強(qiáng)調(diào)了該方法揭示未知藥物-微生物組相互作用的潛力。
doi：10.1016/j.cell.2020.05.036
如果不及時(shí)治療，霍亂會(huì)在數(shù)小時(shí)內(nèi)導(dǎo)致患者死亡，每年患病人數(shù)多達(dá)400萬(wàn)。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的研究人員描述了腸道細(xì)菌如何幫助人們抵抗這種疾病。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Cell期刊上。細(xì)菌生活在地球上的各個(gè)角落--甚至是人體內(nèi)部。加州大學(xué)河濱分校微生物學(xué)家Ansel Hsiao研究生活在我們體內(nèi)的細(xì)菌（統(tǒng)稱為人類微生物組）是否可以保護(hù)人們免受霍亂弧菌等外部細(xì)菌引起的疾病?；魜y弧菌生活在水道中并引起霍亂。
文章中，Hsiao的研究團(tuán)隊(duì)研究了孟加拉國(guó)人們的腸道微生物組，在這個(gè)國(guó)家，許多人因食物、水受污染和衛(wèi)生設(shè)施差而患上霍亂。Hsiao解釋說，“當(dāng)人們生病時(shí)，腹瀉會(huì)被沖入人們飲用的水系統(tǒng)中，這是一個(gè)負(fù)循環(huán)。”他的團(tuán)隊(duì)想看看之前的感染或其他壓力，如營(yíng)養(yǎng)不良，是否使人們更容易受到影響，相比之下，美國(guó)人沒有面臨這些相同的壓力。
【9】Nature：新發(fā)現(xiàn)！機(jī)體感染病原體之前 腸道微生物或會(huì)塑造機(jī)體多種抗體的產(chǎn)生！
doi：10.1038/s41586-020-2564-6
B細(xì)胞是一種能發(fā)育產(chǎn)生抗體的白細(xì)胞，其所產(chǎn)生的抗體/免疫球蛋白能與有害的外來(lái)顆粒（病毒或致病菌等）結(jié)合并阻斷其對(duì)宿主的入侵及對(duì)機(jī)體細(xì)胞的感染，每一個(gè)B細(xì)胞都會(huì)攜帶單一的B細(xì)胞受體（BCR）其能幫助確定所結(jié)合的外源性物質(zhì)，這就好像每個(gè)鎖子能接受一個(gè)不同的鑰匙一樣。機(jī)體中擁有數(shù)百萬(wàn)個(gè)攜帶不同受體的B細(xì)胞，B細(xì)胞的巨大多樣性源于編碼受體基因的重新排列，所以每個(gè)B細(xì)胞表面的受體都會(huì)略有不同，從而就會(huì)使其能夠識(shí)別數(shù)十億種不同的有害性分子；此外，腸道微生物還能誘發(fā)這些B細(xì)胞群體的擴(kuò)張和抗體的產(chǎn)生，但直到現(xiàn)在，研究人員并不清楚是否這是一個(gè)隨機(jī)的過程，還是腸道微生物的分子自身影響了結(jié)果。
近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自伯爾尼大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究分析了該系統(tǒng)中編碼抗體產(chǎn)生的數(shù)十億個(gè)基因的表達(dá)情況，該系統(tǒng)能讓科學(xué)家們了解基因?qū)蝹€(gè)良性腸道微生物的反應(yīng)。腸道內(nèi)生存的良性微生物的數(shù)量與體內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量大致相同，大部分細(xì)菌都會(huì)停留在腸道內(nèi)而無(wú)法穿透機(jī)體組織，但不幸的是，腸道菌群的有些滲透過程是無(wú)法避免的，因?yàn)槟c道僅僅擁有一層細(xì)胞，其能將我們吸收食物營(yíng)養(yǎng)所需要的血管與血管內(nèi)部分開/隔絕開。研究者Limenitakis表示，我們能利用一種專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序來(lái)處理數(shù)百萬(wàn)個(gè)遺傳序列，這些遺傳序列能比較來(lái)自B細(xì)胞中抗體庫(kù)，而其依賴于微生物是否停留在腸道內(nèi)還是會(huì)抵達(dá)血液中，在這兩種情況下，抗體庫(kù)就會(huì)發(fā)生改變，但其改變的方式取決于暴露所發(fā)生的方式。有意思的是，這是可以進(jìn)行預(yù)測(cè)的，因?yàn)槠淙Q于研究者所關(guān)注的微生物及其在體內(nèi)的精確位置，這就提示，腸道微生物或會(huì)在機(jī)體遭遇嚴(yán)重感染前指導(dǎo)抗體的形成，而其這個(gè)過程或許并不是隨機(jī)的。
【10】Science：新發(fā)現(xiàn)！腸道微生物或會(huì)影響機(jī)體的代謝過程！
doi：10.1126/science.abd6176
生活在我們機(jī)體消化系統(tǒng)中的10萬(wàn)億個(gè)細(xì)菌或許并不是人類的，但他們似乎會(huì)像機(jī)體的心臟或肝臟一樣，是我們機(jī)體不可或缺的一部分，近年來(lái)越來(lái)越多的研究報(bào)告指出，腸道微生物會(huì)直接影響從腸道運(yùn)動(dòng)到機(jī)體行為等多方面的生物過程；近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Science上的研究報(bào)告中，來(lái)自洛克菲勒大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過對(duì)小鼠進(jìn)行研究揭示了腸道微生物塑造機(jī)體代謝的分子機(jī)制，文章中，研究人員識(shí)別出了一種特殊類型的腸道神經(jīng)元或能控制機(jī)體的血糖水平并影響機(jī)體食欲，相關(guān)研究結(jié)果或有望幫助開發(fā)治療諸如肥胖和糖尿病等機(jī)體代謝障礙，這些疾病與機(jī)體血糖水平密切相關(guān)，同時(shí)也與腸道菌群的組成有關(guān)。
研究者Paul Muller博士指出，我們都知道，腸道微生物會(huì)產(chǎn)生特殊的代謝產(chǎn)物，其能夠模擬神經(jīng)遞質(zhì)并被腸道中的神經(jīng)元細(xì)胞所檢測(cè)到，如今我們發(fā)現(xiàn)了腸道微生物活性和宿主行為（比如進(jìn)食）之間的直接關(guān)聯(lián)。腸道被神經(jīng)元包圍著，就其本身而言，其可以被看作是一種神經(jīng)系統(tǒng)，而腸道常常因?yàn)閺?fù)雜而被研究者稱之為人體的第二大腦，這些神經(jīng)元能通過關(guān)注多種分子線索來(lái)幫助機(jī)體進(jìn)行消化和運(yùn)動(dòng)，其中大部分被認(rèn)為來(lái)自我們?nèi)粘５娘嬍郴蚰c道微生物。
圖片來(lái)源：www.tasnimnews.com
【11】Nature：母體腸道微生物組竟影響胎兒大腦發(fā)育
doi：10.1038/s41586-020-2745-3
在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員報(bào)道，在小鼠懷孕期間，生活在母體腸道中的數(shù)十億個(gè)細(xì)菌和其他微生物調(diào)節(jié)著關(guān)鍵的代謝物，這些小分子對(duì)胎兒大腦的健康發(fā)育非常重要。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Nature期刊上。雖然母體腸道微生物群一直與后代的大腦功能和行為異常---通常是對(duì)感染、高脂肪飲食或懷孕期間的壓力等因素作出的反應(yīng)---有關(guān)，但是科學(xué)家們直到現(xiàn)在才知道它是否在產(chǎn)前關(guān)鍵時(shí)期和沒有這類環(huán)境挑戰(zhàn)的情況下影響大腦發(fā)育。
為了測(cè)試腸道微生物群對(duì)在母體血液中循環(huán)并滋養(yǎng)著快速發(fā)育的胎兒大腦的代謝物和其他生化物質(zhì)的影響，這些研究人員飼養(yǎng)了用抗生素處理以殺死腸道細(xì)菌的小鼠，以及在實(shí)驗(yàn)室中培育的無(wú)菌小鼠。加州大學(xué)洛杉磯分校Elaine Hsiao實(shí)驗(yàn)室博士后學(xué)者Helen Vuong說，“利用這兩種方法剔除母體腸道微生物群同樣地會(huì)破壞胎兒的大腦發(fā)育。”剔除母體腸道微生物群改變了發(fā)育中的后代大腦內(nèi)開啟的基因，包括許多參與神經(jīng)元中新軸突形成的基因。軸突是連接腦細(xì)胞并使得它們彼此間能夠進(jìn)行交流的微小纖維。特別是，這些研究人員發(fā)現(xiàn)，連接大腦丘腦和皮層的軸突在數(shù)量和長(zhǎng)度上都有所減少。
【12】Cell：給剖腹產(chǎn)嬰兒進(jìn)行母親糞便菌群移植可能有助于建立健康的腸道微生物群
doi：10.1016/j.cell.2020.08.047
剖腹產(chǎn)的嬰兒在嬰幼兒時(shí)期患哮喘和過敏癥的風(fēng)險(xiǎn)增加，這可能是因?yàn)樗麄冊(cè)诔錾鷷r(shí)沒有接觸到母親陰道和會(huì)陰部的微生物群，這對(duì)他們的免疫系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生了負(fù)面影響。已有一些研究探討了在新生兒出生后立即用陰道液擦拭他們的皮膚是否能降低這種風(fēng)險(xiǎn)。不過，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自芬蘭赫爾辛基大學(xué)的研究人員提供了一種更激烈的方法，讓新生兒接觸到他們母親的微生物群：將母親的少量糞便稀釋在母乳中，并在他們剛出生時(shí)就喂給他們。他們報(bào)告說，這種概念驗(yàn)證的方法似乎是安全的，在出生三個(gè)月時(shí)，新生兒的微生物組成看起來(lái)比剖腹產(chǎn)的嬰兒更類似于陰道分娩的嬰兒。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Cell期刊上。
研究者表示，從臨床的角度來(lái)看，這種微生物物質(zhì)的轉(zhuǎn)移是在陰道分娩過程中發(fā)生的。這是母親送給她的嬰兒的禮物。嬰兒出生時(shí)，免疫系統(tǒng)還未發(fā)育成熟，但一旦他們開始在外界生活，他們的免疫系統(tǒng)就會(huì)因接觸微生物而成熟。雖然每個(gè)人的微生物群都是個(gè)體化的，但是在陰道分娩的嬰兒和剖腹產(chǎn)的嬰兒中，哪些類型的細(xì)菌在腸道中定植的總體模式是不同的。這些變化似乎使得他們的免疫系統(tǒng)在學(xué)習(xí)如何應(yīng)對(duì)包括潛在的過敏原在內(nèi)的外界刺激方面有所不同。
【13】Science：重磅！新研究重塑我們對(duì)腸道微生物組的理解
doi：10.1126/science.aay7367
人類腸道是微生物的家園，它們的數(shù)量超過我們細(xì)胞數(shù)量的10倍。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)俄克拉荷馬醫(yī)學(xué)研究基金會(huì)等機(jī)構(gòu)的研究人員獲得的新發(fā)現(xiàn)重新定義了所謂的腸道微生物組是如何運(yùn)作的，以及我們的身體如何與組成腸道微生物組的100萬(wàn)億個(gè)細(xì)菌中的一些細(xì)菌共存。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Science期刊上，這些新的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)促使人們?yōu)檠装Y性腸病患者和因結(jié)腸癌和潰瘍性結(jié)腸炎等疾病而切除部分腸道的患者開發(fā)出新的療法。它們還有助于解釋為什么使用抗生素會(huì)在消化系統(tǒng)中產(chǎn)生多種問題。
利用研究模型，研究人員發(fā)現(xiàn)腸道微生物組控制著一層特殊形式的富含糖分的粘液的產(chǎn)生，該粘液包裹糞便物質(zhì)并隨后者一起移動(dòng)。他們發(fā)現(xiàn)粘液并不像以前認(rèn)為的那樣是靜態(tài)的，而是作為糞便中的細(xì)菌和結(jié)腸中成千上萬(wàn)個(gè)免疫細(xì)胞之間的屏障發(fā)揮作用。若沒有粘液，這整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)失去平衡。
【14】Sci Adv：中國(guó)科學(xué)家揭示腸道微生物群落的缺失與兒童患自閉癥譜系障礙之間的密切關(guān)聯(lián)！
doi：10.1126/sciadv.aba3760
日前，一篇刊登在國(guó)際雜志Science Advances上的研究報(bào)告中，來(lái)自北京大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究在自閉癥譜系障礙（ASD，autism spectrum disorder）兒童機(jī)體中發(fā)現(xiàn)了腸道微生物的缺失，文章中研究人員揭示了出現(xiàn)這一現(xiàn)象的機(jī)制和原因。此前研究結(jié)果表明，腸道微生物組的問題或許是兒童患ASD的原因，但目前研究人員并不清楚其中具體的分子關(guān)聯(lián)，這項(xiàng)新研究中，研究人員通過研究又向前邁進(jìn)了一步。
這項(xiàng)研究中，研究人員收集并分析了來(lái)自39名ASD患兒和40名未患ASD的兒童的糞便樣本，但是，由于人類之間存在著巨大的腸道生物群落的差異，因此研究人員根據(jù)年齡、居住地和其它因素謹(jǐn)慎篩選了正常情況下具有相似腸道生物群落特性的兒童進(jìn)行研究，研究人員對(duì)每一份糞便樣本都進(jìn)行了宏基因組測(cè)序分析，從而確定ASD患兒和未患ASD的兒童之間是否存在顯著的差異。
【15】Nature：科學(xué)家成功繪制出腸道微生物組的空間復(fù)雜圖譜 有望幫助改善人類健康研究
doi：10.1038/s41586-020-2983-4
人類機(jī)體腸道中有哪些微生物？這些微生物具體都在哪里？近日，一篇刊登在國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來(lái)自康奈爾大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究開發(fā)了一種成像工具來(lái)繪制出成百上千種不同微生物菌群所在位置及其身份的復(fù)雜空間圖譜，比如組成腸道微生物組的微生物菌群等，這種新型工具未來(lái)或?qū)椭茖W(xué)家們理解復(fù)雜微生物群落之間及與其所處環(huán)境之間的相互作用。
研究者Iwijn De Vlaminck表示，我們機(jī)體中生活著多種微生物群落，其在機(jī)體健康和生物學(xué)特性中國(guó)扮演著非常關(guān)鍵的作用，這些微生物擁有豐富的多樣性，我們也能通過諸如DNA測(cè)序等技術(shù)了解到這一點(diǎn)，這些技術(shù)能幫助創(chuàng)建一個(gè)微生物群落中所存在的多種細(xì)菌物種的列表；然而目前研究人員僅擁有有限的工具來(lái)理解不同微生物之間的空間相互作用，而擁有強(qiáng)大的工具對(duì)于理解微生物菌群的代謝特性以及其與宿主之間的相互作用或許非常重要。
