近年來,科學家們通過研究發現,腸道菌群或會以多種方式來影響機體健康。
【1】Nat Commun:腸道菌群可阻止急性砷中毒
doi:10.1038/s41467-018-07803-9
砷中毒影響著大約2億人,這些人通過喝受到砷污染的飲用水攝入它。過去的研究表明,環境中的細菌能夠通過生物化學的手段將土壤或巖石中天然存在的砷轉化為毒性較低或較強的砷形式。但是,人們并不清楚在砷被人體攝入之后人體腸道中的哪些細菌如何處理它。
在一項新的研究中,來自美國蒙大拿州立大學的研究人員發現人體腸道中的細菌在抵御砷中毒中發揮著重要作用。相關研究結果近期發表在Nature Communications期刊上。這些研究人員使用實驗室小鼠作為實驗對照來找出個人所在的環境、飲食和遺傳等因素的影響。他們發現抗生素破壞腸道微生物組,從而允許更多的砷在組織中堆積而不是從體內排泄走。
Coryell說,“這是一個有趣的發現,這是因為它表明即便腸道中存在一些微生物活動,但這些小鼠在清除砷方面表現不佳,并且很可能將更多的砷攝入到它們的體內,并在它們的組織中堆積更多的砷?!?/p>
【2】JCI Insight:腸道菌群產生的D-絲氨酸可阻止急性腎損傷
doi:10.1172/jci.insight.97957
在一項新的研究中,來自日本理化學研究所等機構的研究人員研究了腎臟功能與腸道菌群之間可能存在的關聯性。為了評估急性腎損傷(acute kidney injury, AKI)對腸道菌群的影響,他們對AKI小鼠模型在遭受缺血/再灌注(ischemia/reperfusion, I/R)損傷后的糞便進行腸道菌群分析,結果發現特定的腸道細菌受到AKI損傷的影響。此外,他們還探究了腸道菌群是否促進AKI病變。他們誘導接受或未接受來自正常小鼠的糞便移植的無菌小鼠發生AKI損傷。相比于正常的B6小鼠,I/R損傷在無菌的B6小鼠更加嚴重。令人關注的是,接受來自正常小鼠的糞便移植可緩解無菌B6小鼠的腎臟病變。這些結果表明I/R損傷可導致腸道菌群發生變化,而且正常小鼠的腸道菌群可能會產生保護腎臟的分子,相關研究結果刊登于國際雜志JCI Insight上。
接下來,為了鑒定出腸道菌群產生的保護腎臟免受I/R損傷的分子,這些研究人員分析了多種手性氨基酸:L型氨基酸和D型氨基酸,其中人體所需的20種必須氨基酸都是L型氨基酸。盡管在小鼠糞便中檢測到多種D型氨基酸,但是僅D-絲氨酸在腎臟中檢測到。這一結果表明由AKI小鼠的腸道菌群產生的D-絲氨酸通過血液循環運送到腎臟中。
【3】Nat Commun:腸道菌群的健康和平衡對于致病菌的感染進展至關重要
doi:10.1038/s41467-018-06701-4
日前,一項刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報告中,來自格拉斯格大學的科學家們通過研究發現,腸道菌群的健康和平衡對于細菌感染的進展至關重要。文章中,研究者表示,致病菌常常會利用來自宿主腸道菌群的信號來擴散并且加速感染進程。
檸檬酸桿菌是一種感染小鼠和人類的致病菌,文章中研究者通過對檸檬酸桿菌進行研究發現,其能利用宿主腸道菌群所產生的信號分子來誘發疾病進程,并且引發長效感染。這項研究中,研究熱人員首次在宿主機體內闡明了檸檬酸桿菌感染的過程(并非在實驗條件下),這或許也能夠幫助理解宿主腸道菌群在該過程中扮演的關鍵角色。
【4】Cell Rep:腸道菌群產生的特殊代謝產物或能有效抑制機體炎癥性疾病的進展
doi:10.1016/j.celrep.2018.03.109
最近,一項刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報告中,來自塔夫斯大學的研究人員通過研究闡明了一種特殊的機制,即定居在胃腸道中的有益菌群如何保護機體抵御炎癥,以及腸道菌群的失衡為何會增加肝臟對多種疾病損傷的易感性;文章中研究人員鑒別出了小鼠機體腸道細菌所產生的兩種關鍵的代謝產物,其能調節宿主機體的炎癥表現,同時也能降低費酒精性脂肪肝疾病的嚴重程度。
非酒精性脂肪肝(NAFLD)是西方國家人群中流行的一種疾病,目前影響著高達25%的成年人健康,該病與肥胖和糖尿病的流行趨勢相同,而非酒精性脂肪肝患者疾病的嚴重程度也往往并不相同,可以表現為一些良性、無癥狀的簡單皮脂腺病,也可以是非酒精性的脂肪性肝炎,主要特征為肝臟炎癥、膨大并且纖維化,最終會誘發肝硬化甚至肝癌。
【5】Sci Rep:揭示腸道菌群影響宿主機體血糖和脂質水平改變的分子機制
doi:10.1038/s41598-018-19545-1
近年來,腸道菌群引起了很多科學家的關注,如今研究人員通過研究發現腸道菌群或會影響人類機體的多種生理學功能和疾病的發生;近日,一項刊登在國際雜志Scientific Reports上的研究報告中,來自日本熊本大學的研究人員通過研究闡明了腸道菌群的改變對機體糖分和脂質代謝的影響,結果發現,腸道菌群所產生的次級膽汁酸(Secondary bile acids)能影響機體的血糖水平和脂質濃度,相關研究或能幫助研究人員開發出新型療法,通過靶向作用產生次級膽汁酸(Secondary bile acids)的腸道菌群來治療諸如糖尿病和血脂異常等代謝性疾病。
人類腸道中棲息著大約1000種不同的腸道菌群(大約有100萬億個腸道菌群),此前研究人員發現肥胖和非肥胖人群機體中的腸道菌群趨于不同,而且主要參與了宿主健康的多個方面,這些細菌可能會影響宿主的能量消耗和脂質堆積,此外,研究者還發現,這些腸道菌群還與多種生活方式疾病的發生直接相關,比如2型糖尿病、諸如自閉癥等神經性疾病、結腸癌等腸道疾病等。
【6】Cell Rep:沒想到吧?脫發的元兇或是“腸道菌群”
doi:10.1016/j.celrep.2017.07.057
近日,一項刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報告中,來自日本的科學家通過研究發現,脫發或許是因腸道菌群導致的;我們都知道,腸道菌群在人類機體健康中扮演著關鍵的角色,尤其是維持胃腸道的健康方面。微生物擁有一個巨大的可用酶類的工具箱,其能幫助有效分解機體攝入的食物,其能夠幫助制造機體所需的微量營養物質,包括生物素、維生素K、B12、煙堿酸和葉酸等。
生物素(維生素B7)是一種蘑菇和豆類中存在的特殊維生素,如果機體無法獲取足夠的生物素,就會誘發皮膚疾病和脫發等疾病,而機體的某些腸道菌群就能制造這些生物素,而其它細菌則會分解這些可用的生物素并且利用它,通常會在一些諸如乳糜瀉疾病的患者中出現生物素缺乏的狀況,但這種狀況通常在孕婦中也經常出現。
【7】Diabetes Care:重磅!腸道菌群或與1型糖尿病發病有關!
doi:10.2337/dc18-0777
近日,來自昆士蘭大學的科學家們通過研究闡明了糖尿病和機體腸道之間的關聯,相關研究刊登于國際雜志Diabetes Care上,該研究或能幫助研究人員開發出新型療法來減緩患者1型糖尿病的發展。研究者表示,腸道微生物組的改變或能幫助預測和監測機體疾病的進展。
Emma Hamilton-Williams博士說道,1型糖尿病常常是因胰腺組織遭到免疫攻擊而誘發的一種糖尿病,此前研究人員推測腸道菌群和糖尿病進展之間可能存在一種未知的關系,而目前他們并未闡明機體胰腺功能和腸道菌群之間的直接關聯。文章中,通過對參與者的糞便樣本進行研究,研究者發現,腸道菌群的改變或許并不僅僅是疾病所引發的副作用,而其可能與糖尿病的進展有關。
【8】Sci Transl Med:腸道菌群或和多發性硬化癥發生直接相關
doi:10.1126/scitranslmed.aat4301
多發性硬化癥是一種自身免疫性疾病,即機體自身的免疫系統攻擊并且破壞神經細胞周圍的保護層,這種保護層由髓磷脂組成,而髓磷脂是一種由蛋白質和脂質構成的生物膜狀結構,這就是為何到目前為止科學家們將尋找疾病靶點抗原的工作重點都聚焦于髓磷脂膜的成分上的原因了。
近日,一項刊登在國際雜志Science Translational Medicine上的研究報告中,來自蘇黎世大學的研究人員通過研究表示,我們或許有必要拓寬研究視野,來更好地了解多發性硬化癥的發病機制;研究者指出,T細胞能與名為GDP-L-海藻糖合酶的蛋白質反應,而該酶類在人類細胞和細菌細胞中形成,而研究人員在多發性硬化癥患者的胃腸道菌群中也頻繁發現這種酶類,研究者Mireia Sospedra說道,免疫細胞能在腸道中被激活,隨后遷移到大腦中,當其遇到人類目標抗原的突變時就會誘發炎性級聯反應。
【9】Cell:揭示腸道菌群產生的咪唑丙酸導致2型糖尿病機制
doi:10.1016/j.cell.2018.09.055
近年來,腸道菌群(gut microbiota)與健康和幾種疾病的病情有關。然而,僅少數研究探究了發生變化的腸道菌群是否能夠直接影響疾病。
在一項新的研究中,來自瑞典哥德堡大學薩爾格倫斯卡學院的研究人員證實腸道菌群能夠影響細胞對胰島素作出反應的方式,因而能夠導致2型糖尿病。相關研究結果于2018年10月25日在線發表在Cell期刊上。這些研究人員發現初治(treatment-na?ve)的2型糖尿病患者的腸道菌群與組氨酸的不同代謝有關,其中組氨酸主要來源于飲食。這接著導致咪唑丙酸(imidazole propionate)形成。咪唑丙酸破壞細胞對胰島素作出反應的能力。因此,降低細菌產生的咪唑丙酸數量可能成為一種治療2型糖尿病患者的新方法。
【10】Nature Protocols Nature:科學家闡明腸道菌群和糖尿病發生之間的關聯
doi:10.1038/s41596-018-0064-z
近日,一項刊登在國際雜志Nature Protocols上的研究報告中,來自厄勒布爾大學等機構的科學家們通過研究花費了10多年開發了一種新方法,該方法能研究腸道菌群代謝如何影響機體的健康;這種方法能用于代謝組學研究,即通過化學分析的方法來解析細胞代謝中數千種分子的詳細信息。
2016年發表在Nature雜志上的一篇研究報告中,研究人員就利用這種方法闡明了腸道菌群代謝和糖尿病發生之間的關聯;在這種新方法的幫助下,研究人員就能對來自一份血液樣本中的的2000種代謝產物進行分析,代謝產物是一種在機體代謝過程中形成的微型分子,包括氨基酸、脂質和糖類分子等。
【11】Immunity:腸道菌群竟會誘發機體衰老?
doi:10.1016/j.immuni.2018.09.017
多年以來,科學家們一直在研究棲息于人類機體腸道中的不同細菌群落是如何對機體功能產生顯著影響的,包括機體免疫系統等;腸道菌群有時被稱為“共生菌”,其存在于所有生活在一定功能平衡下的動物機體中,當這種平衡被打破后就會誘發宿主機體出現共生失調(commensal dysbiosis)的表現,比如疾病或藥物,這常常與一系列疾病有關,甚至會降低機體的壽命,盡管科學家們進行了大量研究,但目前他們仍然并不清楚腸道菌群是如何影響機體健康的。
近日,一項刊登在國際雜志Immunity上的研究報告中,來自瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家們通過研究闡明了免疫系統出現問題后如何誘發宿主機體發生共生失調,從而促進年齡相關疾病的發生。文章中,研究者對黑腹果蠅進行了相關研究,黑腹果蠅是一種常用來研究腸道菌群生物學特征的模式生物,研究人員想通過研究闡明腸道菌群和免疫系統之間的相互作用,他們重點對一種名為肽多糖識別蛋白SD(PGRP-SD)的受體蛋白進行研究,這種蛋白屬于一類模式識別受體,2016年研究人員發現,PGRP-SD能夠檢測外源性細菌病原體,并刺激果蠅機體中的免疫系統抵御病原體的感染。
來源:生物谷