蒙大拿州立大學(xué)進(jìn)行的研究表明，人體腸道中的微生物在防止砷中毒方面發(fā)揮著重要作用，砷中毒影響到估計(jì)有2億人，他們通過受污染的飲用水接觸到砷。
在過去的五年里，MSU的候選人邁克爾科瑞爾與他的顧問賽斯沃克和委員會(huì)成員蒂莫西麥克德莫特合作，研究人體腸道微生物群在攝入砷后如何影響砷?，F(xiàn)在，科里埃爾是12月21日發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一篇論文的主要作者，該論文詳細(xì)介紹了對(duì)完全預(yù)防急性砷中毒至關(guān)重要的腸道微生物區(qū)系的研究結(jié)果。
這項(xiàng)研究尤其重要，因?yàn)樵谶^去20年中，砷已經(jīng)成為聯(lián)邦有毒物質(zhì)和疾病登記冊(cè)中毒性最大的化學(xué)物質(zhì)，因?yàn)榧词故锹缘退揭矔?huì)導(dǎo)致未來的癌癥或心血管疾病。
考瑞爾是微生物學(xué)和免疫學(xué)的博士生，也是密歇根州立大學(xué)農(nóng)業(yè)學(xué)院和文學(xué)與科學(xué)學(xué)院分子生物科學(xué)項(xiàng)目的研究員。他說，他希望他的工作將有助于開發(fā)能夠減少益生菌和微生物的治療方法。砷中毒的風(fēng)險(xiǎn)。
“微生物學(xué)家接下來面臨的主要挑戰(zhàn)之一是將這樣的實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的解決方案，”2016年獲得美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)頒發(fā)的享有盛譽(yù)的露絲l柯爾施泰因(Ruth L. Kirschstein)個(gè)人預(yù)測(cè)國(guó)家研究服務(wù)獎(jiǎng)的科里埃爾說。
此前的研究表明，環(huán)境中的微生物可以將土壤或巖石中天然存在的砷進(jìn)行生化轉(zhuǎn)化——無論是低毒還是高毒——這是密歇根州立大學(xué)農(nóng)業(yè)學(xué)院土地資源與環(huán)境科學(xué)系麥克德莫特的一個(gè)研究項(xiàng)目。
研究員是微生物學(xué)與免疫學(xué)系的副教授，也是這篇論文《行走》的資深作者，他說，研究人員不太了解的是人體腸道中的微生物在砷被人體吸收之前對(duì)砷的影響。
“影響疾病的因素有很多——一個(gè)人的環(huán)境、飲食、遺傳——但我們只能通過觀察不同基因型的不同基因型來評(píng)價(jià)人類研究中的一些東西。這些人有不同的飲食或飲用不同來源的水，”Walk說。
科里埃爾用實(shí)驗(yàn)室小鼠創(chuàng)造了實(shí)驗(yàn)對(duì)照，以闡明變量的影響。他發(fā)現(xiàn)抗生素會(huì)破壞腸道菌群，導(dǎo)致更多的砷在組織中積累而不是排泄。
科里爾說：“這是一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗砻?，雖然腸道中有一些微生物活動(dòng)，但老鼠并不擅長(zhǎng)清除砷，可能會(huì)將其帶入體內(nèi)更多，并在組織中積累更多。
科里埃爾說，沒有任何微生物的老鼠也會(huì)受到影響。然而，當(dāng)引入人體微生物群時(shí)，它們具有保護(hù)作用。
“這是一個(gè)很大的進(jìn)步，”Walk說，“因?yàn)槲覀兛梢钥吹綗o菌小鼠，并從不同的人身上放回我們想要檢查的微生物群。我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)小鼠獲得的微生物組，它們受到了不同程度的保護(hù)?！?
Walk說，這些結(jié)果表明，一些人的微生物群可能比其他人更具保護(hù)性，并可能回答這樣一個(gè)問題：為什么一些飲用普通水源的人會(huì)患砷中毒，并在晚年發(fā)展，而其他人則不會(huì)？
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