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  • 肠道菌群竟会这样影响机体健康!

  • 2019-02-26 11:51
  • 来源:生物谷   作者:生物谷   编辑:张蒙
  • 近年来,科学家们通过研究发现,肠道菌群或会以多种方式来影响机体健康。

    【1】Nat Commun:肠道菌群可阻止急性砷中毒

    doi:10.1038/s41467-018-07803-9

    砷中毒影响着大约2亿人,这些人通过喝受到砷污染的饮用水摄入它。过去的研究表明,环境中的细菌能够通过生物化学的手段将土壤或岩石中天然存在的砷转化为毒性较低或较强的砷形式。但是,人们并不清楚在砷被人体摄入之后人体肠道中的哪些细菌如何处理它。

    在一项新的研究中,来自美国蒙大拿州立大学的研究人员发现人体肠道中的细菌在抵御砷中毒中发挥着重要作用。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上。这些研究人员使用实验室小鼠作为实验对照来找出个人所在的环境、饮食和遗传等因素的影响。他们发现抗生素破坏肠道微生物组,从而允许更多的砷在组织中堆积而不是从体内排泄走。

    Coryell说,“这是一个有趣的发现,这是因为它表明即便肠道中存在一些微生物活动,但这些小鼠在清除砷方面表现不佳,并且很可能将更多的砷摄入到它们的体内,并在它们的组织中堆积更多的砷。”

    【2】JCI Insight:肠道菌群产生的D-丝氨酸可阻止急性肾损伤

    doi:10.1172/jci.insight.97957

    在一项新的研究中,来自日本理化学研究所等机构的研究人员研究了肾脏功能与肠道菌群之间可能存在的关联性。为了评估急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)对肠道菌群的影响,他们对AKI小鼠模型在遭受缺血/再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)损伤后的粪便进行肠道菌群分析,结果发现特定的肠道细菌受到AKI损伤的影响。此外,他们还探究了肠道菌群是否促进AKI病变。他们诱导接受或未接受来自正常小鼠的粪便移植的无菌小鼠发生AKI损伤。相比于正常的B6小鼠,I/R损伤在无菌的B6小鼠更加严重。令人关注的是,接受来自正常小鼠的粪便移植可缓解无菌B6小鼠的肾脏病变。这些结果表明I/R损伤可导致肠道菌群发生变化,而且正常小鼠的肠道菌群可能会产生保护肾脏的分子,相关研究结果刊登于国际杂志JCI Insight上。

    接下来,为了鉴定出肠道菌群产生的保护肾脏免受I/R损伤的分子,这些研究人员分析了多种手性氨基酸:L型氨基酸和D型氨基酸,其中人体所需的20种必须氨基酸都是L型氨基酸。尽管在小鼠粪便中检测到多种D型氨基酸,但是仅D-丝氨酸在肾脏中检测到。这一结果表明由AKI小鼠的肠道菌群产生的D-丝氨酸通过血液循环运送到肾脏中。

    【3】Nat Commun:肠道菌群的健康和平衡对于致病菌的感染进展至关重要

    doi:10.1038/s41467-018-06701-4

    日前,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自格拉斯格大学的科学家们通过研究发现,肠道菌群的健康和平衡对于细菌感染的进展至关重要。文章中,研究者表示,致病菌常常会利用来自宿主肠道菌群的信号来扩散并且加速感染进程。

    柠檬酸杆菌是一种感染小鼠和人类的致病菌,文章中研究者通过对柠檬酸杆菌进行研究发现,其能利用宿主肠道菌群所产生的信号分子来诱发疾病进程,并且引发长效感染。这项研究中,研究热人员首次在宿主机体内阐明了柠檬酸杆菌感染的过程(并非在实验条件下),这或许也能够帮助理解宿主肠道菌群在该过程中扮演的关键角色。

    【4】Cell Rep:肠道菌群产生的特殊代谢产物或能有效抑制机体炎症性疾病的进展

    doi:10.1016/j.celrep.2018.03.109

    最近,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自塔夫斯大学的研究人员通过研究阐明了一种特殊的机制,即定居在胃肠道中的有益菌群如何保护机体抵御炎症,以及肠道菌群的失衡为何会增加肝脏对多种疾病损伤的易感性;文章中研究人员鉴别出了小鼠机体肠道细菌所产生的两种关键的代谢产物,其能调节宿主机体的炎症表现,同时也能降低费酒精性脂肪肝疾病的严重程度。

    非酒精性脂肪肝(NAFLD)是西方国家人群中流行的一种疾病,目前影响着高达25%的成年人健康,该病与肥胖和糖尿病的流行趋势相同,而非酒精性脂肪肝患者疾病的严重程度也往往并不相同,可以表现为一些良性、无症状的简单皮脂腺病,也可以是非酒精性的脂肪性肝炎,主要特征为肝脏炎症、膨大并且纤维化,最终会诱发肝硬化甚至肝癌。

    【5】Sci Rep:揭示肠道菌群影响宿主机体血糖和脂质水平改变的分子机制

    doi:10.1038/s41598-018-19545-1

    近年来,肠道菌群引起了很多科学家的关注,如今研究人员通过研究发现肠道菌群或会影响人类机体的多种生理学功能和疾病的发生;近日,一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自日本熊本大学的研究人员通过研究阐明了肠道菌群的改变对机体糖分和脂质代谢的影响,结果发现,肠道菌群所产生的次级胆汁酸(Secondary bile acids)能影响机体的血糖水平和脂质浓度,相关研究或能帮助研究人员开发出新型疗法,通过靶向作用产生次级胆汁酸(Secondary bile acids)的肠道菌群来治疗诸如糖尿病和血脂异常等代谢性疾病。

    人类肠道中栖息着大约1000种不同的肠道菌群(大约有100万亿个肠道菌群),此前研究人员发现肥胖和非肥胖人群机体中的肠道菌群趋于不同,而且主要参与了宿主健康的多个方面,这些细菌可能会影响宿主的能量消耗和脂质堆积,此外,研究者还发现,这些肠道菌群还与多种生活方式疾病的发生直接相关,比如2型糖尿病、诸如自闭症等神经性疾病、结肠癌等肠道疾病等。

    【6】Cell Rep:没想到吧?脱发的元凶或是“肠道菌群

    doi:10.1016/j.celrep.2017.07.057

    近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自日本的科学家通过研究发现,脱发或许是因肠道菌群导致的;我们都知道,肠道菌群在人类机体健康中扮演着关键的角色,尤其是维持胃肠道的健康方面。微生物拥有一个巨大的可用酶类的工具箱,其能帮助有效分解机体摄入的食物,其能够帮助制造机体所需的微量营养物质,包括生物素、维生素K、B12、烟碱酸和叶酸等。

    生物素(维生素B7)是一种蘑菇和豆类中存在的特殊维生素,如果机体无法获取足够的生物素,就会诱发皮肤疾病和脱发等疾病,而机体的某些肠道菌群就能制造这些生物素,而其它细菌则会分解这些可用的生物素并且利用它,通常会在一些诸如乳糜泻疾病的患者中出现生物素缺乏的状况,但这种状况通常在孕妇中也经常出现。

    【7】Diabetes Care:重磅!肠道菌群或与1型糖尿病发病有关!

    doi:10.2337/dc18-0777

    近日,来自昆士兰大学的科学家们通过研究阐明了糖尿病和机体肠道之间的关联,相关研究刊登于国际杂志Diabetes Care上,该研究或能帮助研究人员开发出新型疗法来减缓患者1型糖尿病的发展。研究者表示,肠道微生物组的改变或能帮助预测和监测机体疾病的进展。

    Emma Hamilton-Williams博士说道,1型糖尿病常常是因胰腺组织遭到免疫攻击而诱发的一种糖尿病,此前研究人员推测肠道菌群和糖尿病进展之间可能存在一种未知的关系,而目前他们并未阐明机体胰腺功能和肠道菌群之间的直接关联。文章中,通过对参与者的粪便样本进行研究,研究者发现,肠道菌群的改变或许并不仅仅是疾病所引发的副作用,而其可能与糖尿病的进展有关。

    【8】Sci Transl Med:肠道菌群或和多发性硬化症发生直接相关

    doi:10.1126/scitranslmed.aat4301

    多发性硬化症是一种自身免疫性疾病,即机体自身的免疫系统攻击并且破坏神经细胞周围的保护层,这种保护层由髓磷脂组成,而髓磷脂是一种由蛋白质和脂质构成的生物膜状结构,这就是为何到目前为止科学家们将寻找疾病靶点抗原的工作重点都聚焦于髓磷脂膜的成分上的原因了。

    近日,一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中,来自苏黎世大学的研究人员通过研究表示,我们或许有必要拓宽研究视野,来更好地了解多发性硬化症的发病机制;研究者指出,T细胞能与名为GDP-L-海藻糖合酶的蛋白质反应,而该酶类在人类细胞和细菌细胞中形成,而研究人员在多发性硬化症患者的胃肠道菌群中也频繁发现这种酶类,研究者Mireia Sospedra说道,免疫细胞能在肠道中被激活,随后迁移到大脑中,当其遇到人类目标抗原的突变时就会诱发炎性级联反应。

    【9】Cell:揭示肠道菌群产生的咪唑丙酸导致2型糖尿病机制

    doi:10.1016/j.cell.2018.09.055

    近年来,肠道菌群(gut microbiota)与健康和几种疾病的病情有关。然而,仅少数研究探究了发生变化的肠道菌群是否能够直接影响疾病。

    在一项新的研究中,来自瑞典哥德堡大学萨尔格伦斯卡学院的研究人员证实肠道菌群能够影响细胞对胰岛素作出反应的方式,因而能够导致2型糖尿病。相关研究结果于2018年10月25日在线发表在Cell期刊上。这些研究人员发现初治(treatment-na?ve)的2型糖尿病患者的肠道菌群与组氨酸的不同代谢有关,其中组氨酸主要来源于饮食。这接着导致咪唑丙酸(imidazole propionate)形成。咪唑丙酸破坏细胞对胰岛素作出反应的能力。因此,降低细菌产生的咪唑丙酸数量可能成为一种治疗2型糖尿病患者的新方法。

    【10】Nature Protocols Nature:科学家阐明肠道菌群和糖尿病发生之间的关联

    doi:10.1038/s41596-018-0064-z

    近日,一项刊登在国际杂志Nature Protocols上的研究报告中,来自厄勒布尔大学等机构的科学家们通过研究花费了10多年开发了一种新方法,该方法能研究肠道菌群代谢如何影响机体的健康;这种方法能用于代谢组学研究,即通过化学分析的方法来解析细胞代谢中数千种分子的详细信息。

    2016年发表在Nature杂志上的一篇研究报告中,研究人员就利用这种方法阐明了肠道菌群代谢和糖尿病发生之间的关联;在这种新方法的帮助下,研究人员就能对来自一份血液样本中的的2000种代谢产物进行分析,代谢产物是一种在机体代谢过程中形成的微型分子,包括氨基酸、脂质和糖类分子等。

    【11】Immunity:肠道菌群竟会诱发机体衰老?

    doi:10.1016/j.immuni.2018.09.017

    多年以来,科学家们一直在研究栖息于人类机体肠道中的不同细菌群落是如何对机体功能产生显著影响的,包括机体免疫系统等;肠道菌群有时被称为“共生菌”,其存在于所有生活在一定功能平衡下的动物机体中,当这种平衡被打破后就会诱发宿主机体出现共生失调(commensal dysbiosis)的表现,比如疾病或药物,这常常与一系列疾病有关,甚至会降低机体的寿命,尽管科学家们进行了大量研究,但目前他们仍然并不清楚肠道菌群是如何影响机体健康的。

    近日,一项刊登在国际杂志Immunity上的研究报告中,来自瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们通过研究阐明了免疫系统出现问题后如何诱发宿主机体发生共生失调,从而促进年龄相关疾病的发生。文章中,研究者对黑腹果蝇进行了相关研究,黑腹果蝇是一种常用来研究肠道菌群生物学特征的模式生物,研究人员想通过研究阐明肠道菌群和免疫系统之间的相互作用,他们重点对一种名为肽多糖识别蛋白SD(PGRP-SD)的受体蛋白进行研究,这种蛋白属于一类模式识别受体,2016年研究人员发现,PGRP-SD能够检测外源性细菌病原体,并刺激果蝇机体中的免疫系统抵御病原体的感染。

    来源:生物谷


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