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人类肠道细菌的命运
人阅读 发布时间：2015-06-23 11:07
肠道微生物是由一群构成不同的微生物群体组成，其中包括细菌，古细菌和真核生物，它们亲密无间的生活在一起。在过去二十年间，科学家们对于这些小生物的兴趣日趋浓厚，很大一部分原因是由于测序技术相关的分析飞速发展，今天大量的证据表明肠道微生物在宿主生理病理，以及肠道免疫平衡过程中扮演了重要的角色。
近期Cell出版社旗下的Trends in Microbiology杂志发布了题为“Fate, activity, and impact of ingested bacteria within the human gut microbiota”的综述文章，收集了大量肠道微生物组成和代谢的相关数据，分析它们在临床研究中的意义，同时也探讨了其中的分子机制，以及它们对宿主健康的影响。
2009年，一组研究人员对胖瘦不同的同卵双胞胎（31对）、异卵双胞胎（23对）及其母亲（46个）共154个个体的肠道微生物进行了研究。
研究人员测定了这些个体中微生物16S rRNA基因的V2和V6区，并选取了18个个体，测定了其肠道微生物群落的DNA。结果表明肥胖与肠道门级微生物的变化相关，胖人与瘦人相比，微生物多样性明显降低，拟杆菌门（Bacteroidetes）所占比例较低而放线菌门（Actinobacteria）所占比例较高。通过Shotgun reads与多个数据进行比对，他们也发现不同个体中含有大量共有的微生物基因，在基因水平上可将它们定义为“核心微生物组”，而个体中的微生物与核心微生物组的偏离，则与各种不同的生理状态相关（如胖瘦）。
之后另外一组研究人员以18个II型糖尿病男性患者及18个正常男性为研究对象，对其粪便中微生物16S rRNA基因的V4区进行了测序。序列分析结果发现这些序列分属于五个门的微生物，包括壁厚菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形杆菌门（phyla Proteobacteria）, 放线菌门（phyla Actinobacteria）和疣微菌门（phyla Verrumicrobia），其中壁厚菌门和拟杆菌门所占比例高达90%以上。
糖尿病患者的肠道菌群中壁厚菌门和梭菌纲（Clostridia）的含量明显低于正常人。另外，拟杆菌门/壁厚菌门以及Bacteroidetes-Prevotella/ C. coccoides- E. rectale的比例与血糖浓度成正相关，但是与身体指数却不相关。β变形杆菌（Betaproteobacteria）在糖尿病患者中也大量富集现象，并且这类细菌与血糖浓度也成正相关。由此揭示人类II型糖尿病的病因与肠道微生物群落组成变化有联系。
另外一方面，研究人员还分析了抗生素对人类肠道微生物群落组成的影响。来自斯坦福大学的研究人员测定了3个人在服用环丙沙星前后肠道微生物16S rRNA基因的V6和V3区的序列。将获得的序列与Silva和RPD数据进行比对，共鉴定得到了3,300～5,700个分类单元。
研究发现服用抗生素环丙沙星会降低人体肠道微生物的丰富度、多样性及均匀度，受影响的细菌类群约达三分之一，但是这种影响程度存在显著的个体差异。
此外，还有越来越多的疾病发现与肠道细菌有关，如耶鲁大学的研究人员发现一些坏细菌能够掌控免疫系统，并影响肠道。他们证实了人类肠道中高水平的IgA抗体涂层与炎症反应之间的关联。为此，研究人员从一小群患者中收集了“好”细菌和“坏”细菌，并将它们移植到小鼠体内。在健康小鼠中，它们未对肠道炎症造成影响;而在诱导性大肠炎小鼠中，移植可疑“坏”细菌的小鼠显示出过度的炎症及其他一些炎症性肠病症状。
这些研究成果均指出了抗菌治疗在相关疾病治疗中的重要作用，也许未来我们能在这一领域获得关键性的进展。
近期Cell出版社旗下的Trends in Microbiology杂志发布了题为“Fate, activity, and impact of ingested bacteria within the human gut microbiota”的综述文章，收集了大量肠道微生物组成和代谢的相关数据，分析它们在临床研究中的意义，同时也探讨了其中的分子机制，以及它们对宿主健康的影响。
2009年，一组研究人员对胖瘦不同的同卵双胞胎（31对）、异卵双胞胎（23对）及其母亲（46个）共154个个体的肠道微生物进行了研究。
研究人员测定了这些个体中微生物16S rRNA基因的V2和V6区，并选取了18个个体，测定了其肠道微生物群落的DNA。结果表明肥胖与肠道门级微生物的变化相关，胖人与瘦人相比，微生物多样性明显降低，拟杆菌门（Bacteroidetes）所占比例较低而放线菌门（Actinobacteria）所占比例较高。通过Shotgun reads与多个数据进行比对，他们也发现不同个体中含有大量共有的微生物基因，在基因水平上可将它们定义为“核心微生物组”，而个体中的微生物与核心微生物组的偏离，则与各种不同的生理状态相关（如胖瘦）。
之后另外一组研究人员以18个II型糖尿病男性患者及18个正常男性为研究对象，对其粪便中微生物16S rRNA基因的V4区进行了测序。序列分析结果发现这些序列分属于五个门的微生物，包括壁厚菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形杆菌门（phyla Proteobacteria）, 放线菌门（phyla Actinobacteria）和疣微菌门（phyla Verrumicrobia），其中壁厚菌门和拟杆菌门所占比例高达90%以上。
糖尿病患者的肠道菌群中壁厚菌门和梭菌纲（Clostridia）的含量明显低于正常人。另外，拟杆菌门/壁厚菌门以及Bacteroidetes-Prevotella/ C. coccoides- E. rectale的比例与血糖浓度成正相关，但是与身体指数却不相关。β变形杆菌（Betaproteobacteria）在糖尿病患者中也大量富集现象，并且这类细菌与血糖浓度也成正相关。由此揭示人类II型糖尿病的病因与肠道微生物群落组成变化有联系。
另外一方面，研究人员还分析了抗生素对人类肠道微生物群落组成的影响。来自斯坦福大学的研究人员测定了3个人在服用环丙沙星前后肠道微生物16S rRNA基因的V6和V3区的序列。将获得的序列与Silva和RPD数据进行比对，共鉴定得到了3,300～5,700个分类单元。
研究发现服用抗生素环丙沙星会降低人体肠道微生物的丰富度、多样性及均匀度，受影响的细菌类群约达三分之一，但是这种影响程度存在显著的个体差异。
此外，还有越来越多的疾病发现与肠道细菌有关，如耶鲁大学的研究人员发现一些坏细菌能够掌控免疫系统，并影响肠道。他们证实了人类肠道中高水平的IgA抗体涂层与炎症反应之间的关联。为此，研究人员从一小群患者中收集了“好”细菌和“坏”细菌，并将它们移植到小鼠体内。在健康小鼠中，它们未对肠道炎症造成影响;而在诱导性大肠炎小鼠中，移植可疑“坏”细菌的小鼠显示出过度的炎症及其他一些炎症性肠病症状。
这些研究成果均指出了抗菌治疗在相关疾病治疗中的重要作用，也许未来我们能在这一领域获得关键性的进展。
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