Science：重磅！新研究重塑我们对肠道微生物组的理解
来源：本站原创 2020-10-31 19:53
2020年10月31日讯/生物谷BIOON/---人类肠道是微生物的家园，它们的数量超过我们细胞的10倍。如今，在一项新的研究中，来自美国俄克拉荷马医学研究基金会等机构的研究人员获得的新发现重新定义了所谓的肠道微生物组是如何运作的，以及我们的身体如何与组成肠道微生物组的100万亿个细菌中的一些细菌共存。相关研究结果发表在2020年10月23日的Science
2020年10月31日讯/生物谷BIOON/---人类肠道是微生物的家园，它们的数量超过我们细胞数量的10倍。如今，在一项新的研究中，来自美国俄克拉荷马医学研究基金会等机构的研究人员获得的新发现重新定义了所谓的肠道微生物组是如何运作的，以及我们的身体如何与组成肠道微生物组的100万亿个细菌中的一些细菌共存。相关研究结果发表在2020年10月23日的Science期刊上，论文标题为“Proximal colon–derived O-glycosylated mucus encapsulates and modulates the microbiota”。
这些新的发现可能会促使人们为炎症性肠病患者和因结肠癌和溃疡性结肠炎等疾病而切除部分肠道的患者开发出新的疗法。它们还有助于解释为什么使用抗生素会在消化系统中产生多种问题。
利用研究模型，俄克拉荷马医学研究基金会的Lijun Xia博士领导的一个研究团队发现肠道微生物组控制着一层特殊形式的富含糖分的粘液的产生，该粘液包裹粪便物质并随后者一起移动。他们发现粘液并不像以前认为的那样是静态的，而是作为粪便中的细菌和结肠中成千上万个免疫细胞之间的屏障发挥作用。若没有粘液，这整个系统就会失去平衡。
Xia说，“结肠不仅是一种消化器官，而且也是一种免疫器官。我们的肠道微生物组在出生的那一刻就开始产生，并在我们的一生中不断变化。它对我们体内获得性免疫系统的成长和成熟至关重要。当它没有得到很好的发展或护理时，它就不能发挥应有的作用，从而导致疾病的发生。”
肠道微生物组的整体健康取决于肠道粘液的存在。虽然粘液的产生会被中断，但是Xia团队表明，它是可以恢复的。他们发现用广谱抗生素处理过的小鼠的粪便中没有粘液涂层的存在痕迹。当没有这种保护性屏障的小鼠接受了带有肠道微生物组的粪便移植后，它们的粘液分泌就会快速启动。
Xia解释说，这可能对肠道微生物组处于失衡状态的患者有重大的治疗意义。Xia说，“无论是因为抗生素中断了粘液的产生，还是因为溃疡性结肠炎导致的结肠切除，都会导致疼痛的炎症。如今，我们更好地了解了这种粘液的作用和来源，我们将研究如何补充它或恢复它的生产。”
俄克拉荷马医学研究基金会主席Stephen Prescott博士指出，随着科学家们认识到肠道微生物组在我们整体健康中的作用，它在医学研究中的重要性越来越大。
Prescott说，“我们的研究人员发现，这些生活在我们消化道中的微小生物可能在肥胖、糖尿病和各种自身免疫和消化系统疾病中起着关键作用。Xia博士的研究证实了由肠道微生物组驱动的保护性粘液涂层产生与结肠炎等疾病的产生之间存在紧密的关联性。”
这些发现可能为结肠镜的替代方案打开了大门，以便更好地监测炎症性肠病等疾病。Xia说，“我们可能能够测量粪便样本中粘液的存在，并评估患者的肠道健康，而不是重复进行侵入性程序来追踪炎症性肠病的进展。”
Prescott补充说，这项研究的影响是深远的，这突显了“基础”科学的重要性。
Prescott说，“我们的研究人员必须了解这种粘液的起源和功能，以及它与肠道微生物组的关系，以了解它如何与疾病相联系。我们如今了解到，当这两者失去平衡时，长期的健康影响可能是毁灭性的，Xia博士的研究可以指导我们找到答案。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Kirk Bergstrom et al. Proximal colon–derived O-glycosylated mucus encapsulates and modulates the microbiota. Science, 2020, doi:10.1126/science.aay7367.
2.George M. H. Birchenough et al. Forming a mucus barrier along the colon. Science, 2020, doi:10.1126/science.abe7194.
3.Discoveries reshape understanding of gut microbiome
https://medicalxpress.com/news/2020-10-discoveries-reshape-gut-microbiome.html
图片来自Pharmacological Reviews, 2019, doi:10.1124/pr.118.015768。
这些新的发现可能会促使人们为炎症性肠病患者和因结肠癌和溃疡性结肠炎等疾病而切除部分肠道的患者开发出新的疗法。它们还有助于解释为什么使用抗生素会在消化系统中产生多种问题。
利用研究模型，俄克拉荷马医学研究基金会的Lijun Xia博士领导的一个研究团队发现肠道微生物组控制着一层特殊形式的富含糖分的粘液的产生，该粘液包裹粪便物质并随后者一起移动。他们发现粘液并不像以前认为的那样是静态的，而是作为粪便中的细菌和结肠中成千上万个免疫细胞之间的屏障发挥作用。若没有粘液，这整个系统就会失去平衡。
Xia说，“结肠不仅是一种消化器官，而且也是一种免疫器官。我们的肠道微生物组在出生的那一刻就开始产生，并在我们的一生中不断变化。它对我们体内获得性免疫系统的成长和成熟至关重要。当它没有得到很好的发展或护理时，它就不能发挥应有的作用，从而导致疾病的发生。”
肠道微生物组的整体健康取决于肠道粘液的存在。虽然粘液的产生会被中断，但是Xia团队表明，它是可以恢复的。他们发现用广谱抗生素处理过的小鼠的粪便中没有粘液涂层的存在痕迹。当没有这种保护性屏障的小鼠接受了带有肠道微生物组的粪便移植后，它们的粘液分泌就会快速启动。
Xia解释说，这可能对肠道微生物组处于失衡状态的患者有重大的治疗意义。Xia说，“无论是因为抗生素中断了粘液的产生，还是因为溃疡性结肠炎导致的结肠切除，都会导致疼痛的炎症。如今，我们更好地了解了这种粘液的作用和来源，我们将研究如何补充它或恢复它的生产。”
俄克拉荷马医学研究基金会主席Stephen Prescott博士指出，随着科学家们认识到肠道微生物组在我们整体健康中的作用，它在医学研究中的重要性越来越大。
Prescott说，“我们的研究人员发现，这些生活在我们消化道中的微小生物可能在肥胖、糖尿病和各种自身免疫和消化系统疾病中起着关键作用。Xia博士的研究证实了由肠道微生物组驱动的保护性粘液涂层产生与结肠炎等疾病的产生之间存在紧密的关联性。”
这些发现可能为结肠镜的替代方案打开了大门，以便更好地监测炎症性肠病等疾病。Xia说，“我们可能能够测量粪便样本中粘液的存在，并评估患者的肠道健康，而不是重复进行侵入性程序来追踪炎症性肠病的进展。”
Prescott补充说，这项研究的影响是深远的，这突显了“基础”科学的重要性。
Prescott说，“我们的研究人员必须了解这种粘液的起源和功能，以及它与肠道微生物组的关系，以了解它如何与疾病相联系。我们如今了解到，当这两者失去平衡时，长期的健康影响可能是毁灭性的，Xia博士的研究可以指导我们找到答案。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Kirk Bergstrom et al. Proximal colon–derived O-glycosylated mucus encapsulates and modulates the microbiota. Science, 2020, doi:10.1126/science.aay7367.
2.George M. H. Birchenough et al. Forming a mucus barrier along the colon. Science, 2020, doi:10.1126/science.abe7194.
3.Discoveries reshape understanding of gut microbiome
https://medicalxpress.com/news/2020-10-discoveries-reshape-gut-microbiome.html
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