俄勒岡州康華里-俄勒岡州立大學(xué)的研究人員在了解腸道細(xì)菌在人類健康中的作用方面取得了重要進(jìn)展。
了解腸道微生物影響宿主健康的機(jī)制為開發(fā)更好、更個(gè)性化的診斷方法和療法打開了大門。
到目前為止，大多數(shù)研究都集中在微生物組的組成上，也就是說，哪些生物存在以及它們的數(shù)量與一般健康或各種疾病有關(guān)。
OSD領(lǐng)導(dǎo)的OSU研究。學(xué)生考特尼埃爾默走得更遠(yuǎn)，他不僅關(guān)注微生物組中的哪些生物，還關(guān)注它們可能發(fā)揮的功能。調(diào)查結(jié)果發(fā)表在微軟系統(tǒng)公司。
在俄勒岡州立大學(xué)科學(xué)學(xué)院微生物學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)研究員托馬斯夏普頓的指導(dǎo)下，Armor分析了8項(xiàng)不同研究的數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)，包括宏基因組元分析中的7種不同疾病。
宏基因組學(xué)指的是研究直接從環(huán)境樣本(在這種情況下是人類糞便樣本)中回收的遺傳物質(zhì)，而不是從實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的生物中回收的遺傳物質(zhì)。薈萃分析是一種結(jié)合多種研究數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)。
Armor、Sharpton及其合作者進(jìn)行的薈萃分析涉及近2000份糞便樣本的宏基因組數(shù)據(jù)，這些樣本收集了關(guān)于結(jié)直腸癌、克羅恩病、肝硬化、肥胖癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、二型糖尿病病和潰瘍性結(jié)腸炎的研究。
腸道微生物區(qū)系有超過10萬億個(gè)來自大約1000種不同細(xì)菌的微生物細(xì)胞。微生物生態(tài)系統(tǒng)通過細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和抗菌肽的釋放來維持平衡，這可以檢查一些細(xì)菌的進(jìn)化分支。
微生物還與人類宿主相互作用，有時(shí)以促進(jìn)健康的方式，有時(shí)以促進(jìn)疾病發(fā)展的方式。微生物的生理紊亂或失衡通常與對(duì)宿主健康的不利影響有關(guān)。
夏普頓說：“在我們的研究中，我們研究了腸道微生物組蛋白家族的豐度、組成和離散度與疾病之間的關(guān)系。蛋白質(zhì)是一種大而復(fù)雜的分子，在細(xì)胞中完成大部分工作，是組織和器官的結(jié)構(gòu)、功能和調(diào)節(jié)所必需的。
夏普頓說：“我們對(duì)蛋白質(zhì)家族豐富度的分析表明，克羅恩病、肥胖癥、二型糖尿病病或潰瘍性結(jié)腸炎患者的蛋白質(zhì)家族比他們各自的對(duì)照組少。“另一方面，結(jié)直腸癌患者的微生物組蛋白家族數(shù)量多于對(duì)照組?！?
研究人員還研究了“分散體”，它測(cè)量了一組個(gè)體中微生物組成的變化。
夏普頓說：“以前的工作已經(jīng)將疾病與分類離散度的增加聯(lián)系起來?！拔覀冄芯苛私】等巳汉突疾∪巳耗c道菌群的功能性離散度是否存在差異，大腸癌、克羅恩病和肝硬化患者的功能性離散度增加。相對(duì)于他們的分散，肥胖的人表現(xiàn)出控制力下降。
鎧甲說，重疊的數(shù)量——與多種疾病相關(guān)的功能——是驚人的，他補(bǔ)充說，還有更多要學(xué)習(xí)的。
“我們真的需要更多的數(shù)據(jù)，”她說?！拔覀冃枰嚓P(guān)于研究主題的信息，以及其他可能影響微生物群的信息，比如飲食和地理。我們需要來自不同地方和不同人的更多數(shù)據(jù)來解釋變異的來源。”
夏普頓說，長期目標(biāo)是使醫(yī)生能夠使用宏基因組學(xué)的信息來“更具體、更快速、更少侵入地”診斷疾病。
“我們的工作指向可能在這里使用的宏基因組編碼信息，但它需要更多的數(shù)據(jù)來使這些診斷更加可靠，”他說。“我們?cè)噲D解決因果關(guān)系，解決這些大海撈針，并找到微生物群和健康之間的聯(lián)系。未來的研究可以利用這一新知識(shí)來測(cè)試微生物組的功能，以防止各種疾病的存在和嚴(yán)重程度?！?
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