消化道再生

人類的腸道充滿了數(shù)十億的有益菌?？股刂委熗ǔ茐拇蠖鄶?shù)抗生素。包括MDC科學(xué)家在內(nèi)的一個研究小組已經(jīng)研究了腸道菌群以后是否會恢復(fù)以及如何恢復(fù)。研究結(jié)果發(fā)表在科學(xué)雜志《自然微生物學(xué)》上。

人體的消化道含有一小群微生物。腸道里的細(xì)菌和地球上的人一樣多。這些微生物幾乎總是為它們的宿主提供福祉。它們有助于消化食物、產(chǎn)生維生素和培養(yǎng)免疫系統(tǒng)。此外，它們的存在有助于防止病原體的傳播。

但是腸道微觀世界，也稱為微生物組，對破壞非常敏感?！爱?dāng)失衡時，會有感染、超重、糖尿病、炎癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險，”今年5月從歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(EMBL)轉(zhuǎn)到柏林海德堡馬克斯德呂克分子醫(yī)學(xué)中心(MDC)研究人類和微生物群之間復(fù)雜相互作用的Sofia Forslund博士說。

抗生素會在腸道中留下永久的痕跡。

在最近發(fā)表在《自然微生物學(xué)》上的一項(xiàng)研究中，福倫德與來自丹麥、德國和中國的同事一起，研究了廣譜抗生素治療如何影響腸道細(xì)菌的相互作用。瑞典研究人員說：“我們可以證明，給藥后6個月，微生物組幾乎完全恢復(fù)?！钡皇恰皫缀酢?“一些敏感的細(xì)菌物種已經(jīng)完全消失了，”福倫德說。

在為期四天的研究中，由MDC研究人員和哥本哈根大學(xué)的兩名科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究小組為12名健康的年輕人提供了三種抗生素(美羅培南、慶大霉素和萬古霉素)的混合物。這些藥物主要用于更常見的抗生素，這些抗生素不再有效，因?yàn)榧?xì)菌對它們產(chǎn)生了耐藥性。

某些類型的細(xì)菌在給藥后仍能存活。

研究人員隨后對他們的受試者的微生物組進(jìn)行了為期六個月的研究。通過脫氧核糖核酸測序——一種確定遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法——他們已經(jīng)確定了哪些細(xì)菌物種存在于男性腸道中，哪些基因存在于細(xì)菌中。該團(tuán)隊(duì)還特別關(guān)注耐藥基因，這些基因可以被微生物用來對抗藥物?！拔覀兊难芯靠赡苁鞘状窝芯靠股貙?xì)菌基因活性的影響，”Forslund說。

研究人員報(bào)告說，盡管服用了三種強(qiáng)效抗生素，但這是第一次腸道沒有完全消毒。在剩余的細(xì)菌中，研究小組甚至發(fā)現(xiàn)了一些以前未知的物種，這些物種沒有被描述。其他微生物會收縮并變成孢子——一種細(xì)菌可以在不穩(wěn)定的條件下存活多年而不喪失其原始特征的生命形式。

起初，越來越多的致病病原體出現(xiàn)了。

隨后的腸道再生是漸進(jìn)的。“這類似于森林在火災(zāi)后慢慢恢復(fù)的情況，”福斯倫德說。然而，根據(jù)研究人員的說法，具有致病特征的細(xì)菌，如糞腸球菌和核梭狀芽孢桿菌，最初出現(xiàn)的頻率更高。同時，該團(tuán)隊(duì)可以識別微生物中的許多毒力因子——對人類危害更大的結(jié)構(gòu)和代謝產(chǎn)物?！斑@一觀察結(jié)果解釋了為什么大多數(shù)抗生素會導(dǎo)致胃腸道疾病，”Forslund說。

然而，隨著時間的推移，腸道菌群再次正?；?。有害微生物越來越多地被有益菌取代，如產(chǎn)乳酸的雙歧桿菌，它們有助于防止病原體離開。六個月后，受試者的微生物群幾乎和以前一樣。然而，不止一些早期的細(xì)菌物種缺失了?！安怀鏊?，細(xì)菌中的耐藥基因數(shù)量也在增加，”Forslund報(bào)道。令人驚訝的是，抗生素應(yīng)用后再現(xiàn)最快的細(xì)菌物種并不是那些具有最多抗性基因的細(xì)菌?！斑@種遺傳物質(zhì)似乎更有可能在腸道再增殖中發(fā)揮長期作用，”研究人員說。

肺微生物組將被進(jìn)一步研究。

Forslund強(qiáng)調(diào)：“鑒于個別物種的明顯永久性喪失和耐藥基因數(shù)量的增加，這項(xiàng)研究再次表明謹(jǐn)慎應(yīng)用抗生素的重要性?！拔磥砦覀儽仨氝M(jìn)一步探索如何提高敏感微生物群免受抗生素侵害的成功率。”

科學(xué)家計(jì)劃為這項(xiàng)研究做出貢獻(xiàn)。例如，MDC目前正在進(jìn)行一項(xiàng)觀察性研究，通過這項(xiàng)研究，F(xiàn)orslund希望了解長期抗生素治療對腸道生物多樣性的影響，以及更大的物種消耗是否會增加肥胖和代謝性疾病的風(fēng)險。她還想研究抗生素給藥期間腸道細(xì)菌交換耐藥基因的頻率。一項(xiàng)調(diào)查這些藥物對肺部微生物區(qū)系影響的研究已經(jīng)在計(jì)劃階段。

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