实体肿瘤患者肠道微生物源性细菌胞外囊泡的研究
来源：生物谷原创 2024-04-09 17:42
该研究结果表明，肠道微生物群衍生的bev是不同于母体肠道微生物群的分类实体。
人类肠道微生物群是肠道细菌及其生态和代谢协同作用的复杂联合体。据估计，人体肠道中细菌细胞的数量与人体细胞的数量顺序相同。肠道共生细菌与病原体竞争。调节上皮屏障功能，维持体内平衡，促进宿主代谢;并影响宿主的免疫反应。考虑到肠道细菌与宿主之间的直接相互作用似乎不太可能，这些细菌分泌的细胞外囊泡可能在实现这种交流中发挥关键作用。
细菌细胞外囊泡(bEVs)是膜封闭的脂质双层纳米颗粒，内含细菌分子，如脂多糖、肽聚糖、核酸、脂质、蛋白质和小分子代谢物作为其货物。EVs最早于20世纪60年代在大肠杆菌中被描述，近几十年来，对EVs的研究取得了长足的进展。
几乎所有肠道细菌都分泌bev，用于物种间的交流、生存、物质交换、宿主免疫调节、感染和入侵。bev可以跨越生理屏障，促进细菌活性化合物的远距离递送，调节宿主细胞反应。由于这些显著的特性，bev可以作为诊断和治疗许多人类疾病的新工具，如癌症和其他疾病。
图片来源：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.03.003
近日，来自芬兰奥卢大学转化医学研究中心的研究者们在J Adv Res杂志上发表了题为“Gut microbiome-derived bacterial extracellular vesicles in patients with solid tumours”的文章，该研究表明有必要将bev与传统的肠道微生物组分析结合起来进行探索，以解读bev作为癌症诊断或治疗生物标志物的潜力。
肠道微生物组衍生的纳米颗粒，被称为细菌细胞外囊泡(bEVs)，作为研究肠道微生物组与人类健康之间联系的有前途的工具，已经引起了人们的兴趣。bev的多种组成，包括它们的蛋白质、mrna、代谢物和脂质，使它们对研究癌症等疾病很有用。然而，仅研究肠道微生物组组成的传统方法在破译宿主-肠道微生物组通信方面可能并不准确。在临床微生物组研究中，对bev在实体瘤患者中的作用的认识还存在空白。
本研究旨在使用(元)基因组学和蛋白质组学分析bev的功能可以突出实体瘤患者宿主-肠道微生物组相互作用的独特方面。因此，研究者对从实体瘤患者和健康对照中分离的肠道微生物组来源的bev的蛋白质组和微生物群组成进行了比较分析。
在从实体瘤患者和健康对照者的粪便中分离出bev后，研究者对其蛋白质组进行了光谱分析，并对16S基因进行了下一代测序(NGS)。研究者还使用16S测序研究了患者和对照组粪便中的肠道微生物组，并使用机器学习根据bev和粪便微生物组将样本分为患者和对照组。
使用UniProtKB trEMBL和UniProtKB Swissprot数据库对实体瘤患者和健康对照的肠源性细胞外囊泡(EVs)中鉴定的蛋白质进行分类
图片来源：https://doi.org/10.1016/j.jare.2024.03.003
研究结果表明：实体瘤患者在bev和粪便中都显示出微生物丰富度和多样性的下降。然而，bEV患者的蛋白质组比对照组更多样化，并且富含与氨基酸和碳水化合物代谢、核苷酸结合和氧化还原酶活性相关的蛋白质。使用粪便bev对样本进行元数据分类(100%)比使用粪便样本(93%)更准确。
也就是说，该研究结果表明，bEVs是独特的功能实体。在功能性癌症研究中，有必要将bev与传统的肠道微生物组分析结合起来进行探索，以解读bev作为癌症诊断或治疗生物标志物的潜力。
肠道微生物群衍生的bev对人体健康具有重要作用
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综上所述，肠道共生菌的bev构成了活跃的生物货物，在协助宿主和肠道细菌之间的相互作用中至关重要，突出了它们对宿主健康的重要影响。该研究结果表明，肠道微生物群衍生的bev是不同于母体肠道微生物群的分类实体。这强调了在临床癌症研究中扩大肠道微生物组衍生bev研究的重要性，以及传统的肠道微生物组分析。在这一方向上进行先进的综合功能研究，有助于破译肠道微生物源性bev在癌症病理生理中的作用，并建立因果关系。(生物谷 Bioon.com）
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