来源: 俄勒冈州立大学

简介:

研究人员在理解肠道细菌在人类健康中的作用方面取得了重要进展。

俄勒冈州立大学的研究人员在理解肠道细菌在人类健康中的作用方面取得了重要进展。

了解肠道微生物影响宿主健康的机制，为开发更好、更个性化的诊断方法和治疗方法打开了大门。

到目前为止，大多数研究都集中在微生物群的组成上。哪些生物体存在，以及数量多少——与一般健康或各种疾病有关。

俄勒冈州立大学的博士生考特尼·阿默尔(Courtney Armour)领导的这项研究更进一步，不仅研究了微生物群中有哪些有机体，还研究了它们可能发挥的功能。研究结果发表在mSystems上。

在俄勒冈州立大学科学学院微生物学和统计学研究员Thomas Sharpton的带领下，Armour在一项元基因组meta分析中分析了8项不同研究的数据和结果，这些研究涵盖了7种不同的疾病。

元基因组学是指直接从环境样本(在本例中是人类粪便样本)中回收的遗传物质的研究，而不是从实验室培养的有机体中提取的。meta分析是一种统计技术，用于结合来自多个研究的数据。

这项meta分析由Armour、夏普顿和他们的合作者进行，涉及近2000个粪便样本的元基因组数据，这些粪便样本是为研究结直肠癌、克罗恩病、肝硬化、肥胖、类风湿关节炎、2型糖尿病和溃疡性结肠炎而收集的。

肠道微生物群以来自1000多种不同细菌的10万亿多个微生物细胞为特征。微生物生态系统通过细胞间信号传导和抑制某些细菌分支的抗菌肽的释放保持平衡。

肠道微生物也与人体宿主相互作用，有时以促进健康的方式，有时以促进疾病发展的方式。微生物群的失调或不平衡通常与对宿主健康的有害影响有关。

夏普顿说:“在我们的研究中，我们研究了肠道微生物组蛋白质家族的丰富程度、组成和分散程度与疾病之间的关系。”

蛋白质是一种大型的复杂分子，在细胞中起主要作用，是组织和器官的结构、功能和调节所必需的。

夏普顿说:“我们对蛋白质家族丰富度的分析表明，与对照组相比，克罗恩病、肥胖症、2型糖尿病或溃疡性结肠炎患者的蛋白质家族数量较少。另一方面，结直肠癌患者体内的微生物组蛋白家族比对照组要多。”

研究人员还研究了“β-色散”，它可以测量一组个体中微生物群的组成变化。

夏普顿说:“以前的研究将疾病与分类学上的β-色散增加联系起来。我们观察了健康人群和患病人群的肠道微生物群功能-色散是否不同，并发现结肠直肠癌、克罗恩病和肝硬化患者的功能-色散有所增加。与对照组相比，肥胖个体的β-色散降低。”

阿莫尔说，它们之间的重叠(与多种疾病有关的功能)之多令人震惊。他补充说，还有很多东西需要了解。

“我们真的需要更多的数据，”她说。“我们需要更多关于研究对象的信息，关于其他可能影响微生物群的东西，比如饮食和地理。我们需要更多来自不同地区和人口的数据来解释这些差异的来源。”

夏普顿说，长期目标是让医生能够利用元基因组学的信息“更具体、更快、更少地”诊断疾病。

他说:“我们的工作意在编码在元基因组中的信息，这些信息可以用来进行诊断，但这需要更多的数据来使这些诊断更加可靠。我们试图理清因果关系，解决这些大海捞针的问题，找出微生物群与健康之间的联系。未来的研究可以利用这一新知识来测试微生物群的功能，以对抗各种疾病的存在和严重程度。”

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)和美国国家科学基金会(National Science Foundation)支持这项研究，其中包括来自劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)、加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)和格莱斯顿研究院(Gladstone Institutes)的科学家。