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首次!科学家们开发出能重塑不健康肠道微生物组抵御多种疾病的特殊分子!

来源:本站原创 2019-09-09 22:32

2019年9月9日 讯 /生物谷BIOON/ --人如其食,你肠道中的微生物组或许也是如此,饮食会影响肠道中的微生物,而且有研究表明,有害肠道微生物组的改变会引发多种疾病,比如心脏病、肥胖和癌症等;近日在举办的2019年美国化学学会全国会议上,来自斯克里普斯研究所的科学家们将会公布其最新研究成果,研究人员表示,他们开发出了一种特殊分子,其能够将不健康的肠道微生物组改变或重塑成为健康的肠道微生物组,相关研究有望应用于与饮食相关的其它情况。

图片来源:CC0 Public Domain

研究者M. Reza Ghadiri博士指出,肠道微生物组包含成百上千种不同的细菌,如果我们摄入了健康的饮食,并且进行锻炼的话,我们机体的肠道微生物组并不会出现功能异常;但这并不是所有人的生活方式,目前能够改善肠道微生物组的方法包括益生菌、益生元或药物疗法等,而研究者的目的则是采用一种全新的方法来重塑微生物组。

这项研究的关键就是一种名为自组装循环D, L-α-肽的分子,其是研究者开发出来用于杀灭病原菌的一种特殊分子,肽类则是一种连接在一起的短链氨基酸,研究者所开发的肽在自然界中并不存在,其在抵御不同细菌时拥有高度特异性的活性和选择性。研究者Ghadiri解释道,如果能够利用这种肽类选择性地调整肠道微生物组中特定细菌的生长,那么有益细菌就会不断生长以充满肠道生境,同时肠道也能够被重塑为健康的肠道,这一过程或许就能有效抑制特定慢性疾病的开端或进展。

随后研究者选择心血管疾病进行研究,并利用LDL受体被敲除的小鼠作为研究对象,这些小鼠从出生开始就以低脂肪饮食为食,当其摄入高脂肪饮食(西方饮食)时,其就会产生高胆固醇症,在10-12周时间内,这些小鼠的动脉就会产生斑块,这就是我们在动脉粥样硬化患者机体中观察到的现象,LDL受体敲除小鼠就是检测他汀类药物有效性的金标准。为了寻找检测小鼠模型的最佳肽类,研究者开发出了一种大规模的筛查试验,并在实验室培育出了典型的小鼠机体微生物组,随后利用多种肽类进行检测,最终研究者发现,两种肽类最能有效重塑小鼠的肠道微生物组使其恢复到低脂肪饮食模式下的小鼠肠道微生物组状态。

随后研究者对三组小鼠进行研究,其中一组喂食低脂肪饮食,另外一组喂食西方饮食,第三组喂食西方饮食外加口服上述两种肽类中的一种或另一种,通过对三组小鼠的粪便样本进行研究,研究者对小鼠的肠道微生物组进行了测序,并测定了影响小鼠机体免疫系统、炎症和代谢的特殊分子的水平,同时检测了小鼠机体中动脉中斑块的水平。

研究者Ghadiri指出,西方饮食外加肽类组的小鼠机体中血浆总胆固醇水平下降了50%,与没有喂食肽类的西方饮食小鼠相比,这类小鼠的动脉中几乎没有明显斑块;此外这类小鼠机体中增加炎症的分子水平也下降了,而且机体重新平衡了疾病相关的代谢产物。研究者认为,引发这些结果的分子机制很有可能是特殊基因影响了胆汁酸的分泌,从而影响了机体胆固醇的代谢,同时还有一些基因能够影响诸如动脉粥样硬化等炎性过程。

这是研究人员首次开发出能够有效改造机体肠道微生物组的特殊分子,其能将不健康的肠道菌群转化为健康菌群,这为后期科学家们开发治疗多种人类疾病的新型疗法提供了新的思路和研究基础。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Remodeling unhealthful gut microbiomes to fight disease

You are what you eat—right down to the microbiome living in your gut. Diet can affect which microbes are in the intestinal tract, and research has shown that harmful gut microbiome changes can lead to illnesses such as heart disease, obesity and cancer. Today, scientists will report the development of molecules that can change, or remodel, unhealthful gut microbiomes in mice into more healthful ones. The research could also someday be applied to other conditions related to diet.

The researchers will present their results at the American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting & Exposition.

"The gut microbiome contains hundreds of different species of bacteria and is where the largest concentration of bacteria living in us resides," says M. Reza Ghadiri, Ph.D., leader of the study. "If we all ate a healthy diet, exercised and didn't age, we wouldn't have problems with our gut microbiome and many diseases. But, that's not how all people live. Current methods aimed at improving the makeup of gut microbiomes have involved prebiotics, probiotics or drug therapies. Our goal was to take a totally new approach—to remodel the microbiome."......

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