Nat Microbiol：利用粪便样本进行研究或能揭示驱动溃疡性结肠炎发生的特殊微生物酶类

2022年1月31日 讯 /生物谷BIOON/ --作为炎性肠病的一种亚型，溃疡性结肠炎（ulcerative colitis）是一种影响美国近一百万人机体健康的结肠慢性炎性疾病，其被认为与肠道微生物组的破坏有关，但目前并没有任何疗法能真正靶向作用这些微生物群落。近日，一篇发表在国际杂志Nature Microbiology上题为“Multi-omics analyses of the ulcerative colitis gut microbiome link Bacteroides vulgatus proteases with disease severity”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种能驱动溃疡性结肠炎的新型微生物酶类，并阐明了一种潜在的治疗性干预措施。

溃疡性结肠炎或是由细菌蛋白酶所引起，而这种蛋白酶能够破坏结肠上皮细胞，

使大量免疫细胞涌入并导致进一步炎症的发生。

图片来源：University of California-San Diego

研究者David J. Gonzalez教授说道，目前有研究能持续揭示肠道健康和微生物组分之间的关联性，但这些趋势并没有确切解释细菌是如何引发疾病或者我们能做些什么；这项研究首次提供实验性的证据揭示了特定的微生物或会驱动溃疡性结肠炎的发生，以及其所表达的蛋白质。研究人员所利用的方法能结合最先进的基因组学、蛋白质组学、代谢组学和肽类组学，并能以一种前所未有的细节揭示生物样本中的内容，将样本数字化的过程或许能让研究人员在多个尺度下分析其生物学特性，并开发关于疾病进展的新假设。

为了研究肠道微生物组，研究者Gonzalez表示，最有用的生物性样本就是粪便了，而粪便的采集也要比传统的血液或组织样本采集的侵入性小很多。一旦拥有了能对粪便进行数字化分析的技术，那么问题来了，其是否能告诉我们患者机体中到底发生了什么？答案是肯定的，目前研究结果表明，粪便样本或许能提供大量信息来帮助科学家们理解疾病的进展，而对粪便材料的数字化分析或许是未来的研究趋势。

研究者发现，大约40%的溃疡性结肠炎患者会表现出机体过多的蛋白酶（能分解其它蛋白质的酶类），这些蛋白酶来源于肠道中的硫化杆菌，将来自人类患者机体中含有高水平蛋白酶的粪便移植到无菌小鼠机体中或许就会诱发其结肠炎的发生，然而，通过蛋白酶抑制剂来治疗小鼠或许就能明显减轻其机体结肠炎的症状。研究者认为，诸如营养匮乏等肠道压力或许会增加蛋白酶的产生，从而就能试图利用蛋白质来作为一种可替代的营养来源；然而，这些细菌蛋白酶或许会损伤结肠上皮细胞或结肠内壁细胞，并能促进免疫细胞涌入，进一步加剧疾病的进展。

图片来源：https://www.nature.com/articles/s41564-021-01050-3

研究人员希望本文研究或能启发未来的研究工作并证实这一假设，同时开发能用于人类机体的蛋白酶阻断药物，既然有一种特殊类型的蛋白质能参与溃疡性结肠炎的形成，那么未来临床医生或许就能利用抗体检测手段来快速区分是否病人能作为蛋白酶疗法的候选对象。研究者表示，这种用于粪便分析和多组学数据整合的新方法或能用来研究其它多种人类疾病，包括糖尿病、关节炎、癌症和神经系统疾病等。

综上，本文研究结果表明，源于多组学研究手段的结果或有望改善科学家们对驱动溃疡性结肠炎的功能性微生物改变的理解，并能为研究者提供一种资源来识别能被抑制的其它通路，从而帮助开发治疗溃疡性结肠炎的新型策略。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Mills, R.H., Dulai, P.S., Vázquez-Baeza, Y. et al. Multi-omics analyses of the ulcerative colitis gut microbiome link Bacteroides vulgatus proteases with disease severity. Nat Microbiol (2022). doi：10.1038/s41564-021-01050-3