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多篇文章聚焦肠道菌群与多种人类疾病发生之间的密切关联!

来源:本站原创 2020-10-22 15:45

近年来,越来越多的研究证据表明,机体肠道菌群或与多种人类疾病的发生直接相关,本文中,小编就整理了近期科学家们发表的相关研究成果,与大家一起学习!

图片来源:scitecheuropa.eu

【1】Cell Rep:肠道微生物与癌症严重程度之间的关系

doi:10.1016/j.celrep.2020.03.035

在最近一项研究中,美国密歇根大学罗杰尔癌症中心的研究人员为胃肠道中的微生物如何影响结直肠癌的发展提供了新的线索。他们发现,某些类型的肠道细菌能够更加有效地刺激体内的某些免疫细胞,特别是CD8+ T细胞,而这些CD8+T细胞通常有助于保护身体免受癌症的侵袭,但过度刺激它们可能会促进炎症并使T细胞枯竭--实际上,根据发表在《Cell Reports》杂志上的这一研究结果,过度激活免疫细胞可能会增加对癌症的易感性。

研究者表示,这项工作将帮助科学家们确定哪些细菌种群具有抑制肿瘤或促进肿瘤发生的特性,这项工作表明,肠道微生物群组对癌症发生的影响可能是一把双刃剑--促进T细胞衰竭是研究人员特别需要注意的事情。目前的研究建立在Chen的研究小组之前的工作基础上,该研究发现,肠道微生物群的干扰可以直接导致癌症的发生。来自两个不同研究菌落的小鼠在接触到一种致癌物质以及促进胃肠道炎症的物质后,对大肠癌的易感性大相径庭。

【2】深度剖析!肠道微生物组如何与免疫系统互联来诱发胆汁淤积性肝病的发生?

doi:10.1002/hep.31228

如今,越来越多的研究证据表明,胆汁淤积性肝病(cholestatic liver disease)与机体微生物组组成的改变之间存在一定关联,然而研究人员并不清楚微生物组在这种疾病发病机制中所扮演的关键角色;日前,一项刊登在国际杂志Hepatology上题为“Intestinal microbiome-macrophage crosstalk contributes to cholestatic liver disease by promoting intestinal permeability”的研究报告中,来自Quadram生物科学研究所等机构的科学家们就通过研究深入解析了肠道微生物如何与免疫系统细胞相互作用来诱发胆汁淤积性肝病的发生。

机体肠道是一道选择性屏障,其能阻断致病菌进入体内,同时又能促进机体对营养的吸收,在肠道中,微生物组、免疫细胞和上皮细胞之间的串扰互联对于维持机体肠道屏障功能至关重要;肠道通透性会受到免疫系统的严格调节,因为诸如TNF和IFNγ等细胞因子能调节紧密连接蛋白(TJ 蛋白,tight junction proteins)的表达。在肠道中,微生物组会塑造免疫系统从而为微生物和宿主细胞共存提供一个耐受的环境,反之,炎性则会决定肠道微生物组的组成,从而为肠道通透性和屏障功能的调节增加另一层复杂性。

【3】Nature子刊:肠道微生物穿过破损肠道壁造成结直肠癌!

doi:10.1038/s43018-020-0070-2

来自比利时佛兰德斯生物技术研究院VIB-UGent炎症研究中心和根特大学的研究小组进行的一项合作研究揭示了导致结直肠癌的一种新机制。研究人员发现,Zeb2蛋白的异常表达会影响肠壁或'上皮'的完整性。"正常情况下,这种上皮细胞起到屏障的作用,防止肠道微生物渗透。"Zeb2破坏了这一屏障,并允许渗透细菌引起炎症,从而导致癌症进展。重要的是,科学家证明了控制免疫系统或去除微生物群可以防止癌症的发展。这些发现可能会带来新的治疗方法,相关研究结果发表在国际杂志Nature Cancer上。

结直肠癌是第三种最常见的癌症,第四种最致命的癌症。不幸的是,包括免疫疗法在内的抗癌疗法在结直肠癌中疗效相对较低。除了遗传因素,与西方生活方式相关的环境因素(如饮食、肥胖和久坐的生活方式)也会增加患结肠直肠癌的风险;这种疾病起源于肠道上的上皮细胞。随着时间的推移,这些"屏障"细胞积累突变并获得恶性特性,更好地理解负责结直肠癌发展的分子机制对于开发新的治疗方法来有效地对抗这一致命疾病是至关重要的。

【4】Immunity:肠道微生物组或能将压力转换为镰刀细胞病

doi:10.1016/j.immuni.2020.06.025

日前,一篇刊登在国际杂志Immunity上的研究报告中,来自阿尔伯特-爱因斯坦医学院等机构的科学家们通过度小鼠进行研究揭示了慢性心理压力如何导致痛苦的血管阻塞发作,血管阻塞发作是镰刀状细胞病(SCD, sickle-cell disease)的常见并发症,同时也是诱发患者入院治疗的主要原因;研究者表示,肠道微生物组或在诱发血管阻塞发作上扮演着关键角色,相关研究结果或能帮助研究人员开发有效预防这种疾病的新型疗法。

SCD在非洲裔美国人群中的比例大约为1/365,患者机体通常会携带一种基因突变,该突变会导致异常血红蛋白的产生,同时会促进红细胞变成镰刀状并且变得不再灵活,而镰刀状红细胞如何阻塞小血管,阻碍血液流动以及氧气达到组织中,这或许就会导致疼痛和衰弱的血管闭塞发作(VOE),且会持续数天;目前并没有疗法能够逆转VOE,而且随着时间推移,其就会对内脏造成严重的损伤,这也是严重的SCD患者预期寿命要比非SCD患者短20-30年的主要原因。

【5】Physiol Geno:揭示睡眠质量不佳、高血压和机体肠道微生物组之间的神秘关联!

doi:10.1152/physiolgenomics.00039.2020

近日,一项刊登在国际杂志Physiological Genomics上的研究报告中,来自伊利诺伊大学等机构的科学家们通过研究揭示了睡眠干扰、高血压和肠道微生物组改变之间的关联,文章中,研究人员旨在确定是否为期28天的睡眠干扰会改变大鼠体内的微生物组,肠道微生物组指的是生活在肠道中的微生物集合,研究者想通过研究识别出与动脉血压变化不良相关的生物学特性。

利用大鼠进行研究,研究人员干扰了大鼠的睡眠周期,大鼠是夜行动物,因此研究者所设计的实验能干扰其白天的睡眠周期,研究者使用遥测发射机(telemetry transmitters)测定了大鼠的大脑活性、血压和心率,同时还对其粪便进行分析来发现肠道菌群的改变情况;研究者Maki表示,当大鼠的睡眠周期或计划发生异常时,其血压就会增加,即使当其睡眠周期回归至正常时,其机体血压依然会维持升高水平,这就表明,功能失调的睡眠或会一段时间内损伤机体健康。

图片来源:Wikimedia

【6】肠道菌群或与高血压抑郁症发生直接相关

新闻阅读:New research suggests gut bacteria may be linked to high blood pressure and depression

近日,在美国心脏协会2019年高血压科学会议上,来自佛罗里达大学的科学家们报告了他们的最新研究成果,研究者发现,高血压患者与高血压联合抑郁症患者机体肠道菌群存在一定差异。研究者Bruce R. Stevens表示,人类数由数量大致相同的细胞和细菌组成的综合体,肠道菌群的生态与机体生理和大脑之间存在一定的相互作用,这就会使得一些人患上高血压和抑郁症。未来卫生健康专家或许就能靶向作用机体肠道来抑制、诊断并选择性地治疗不同形式的高血压。目前研究人员有望基于当前研究结果开发新型疗法来改善对疗法耐受的高血压患者的治疗,大约有20%的高血压患者对疗法并无反应,甚至是对多种药物都没有反应。

研究者从105名志愿者机体粪便样本的肠道菌群中提取了DNA,随后利用包括人工智能软件在内的新型技术来对细菌进行分析,结果揭示了四种不同类型的细菌基因和特征分子;让研究人员非常惊讶的是,他们在四类志愿者机体中发现了不同的特殊菌群模式,即高血压+抑郁症患者、患高血压但未患抑郁症的患者、健康血压的抑郁症患者和健康个体(未患两种疾病)。

【7】Nature:肥胖与肠道菌群紊乱有关,他汀类药物可以增强肠道菌群多样性!

doi:10.1038/s41586-020-2269-x

2012年,由来自6个欧洲国家的14个具有多学科专业知识的研究小组组成的欧盟MetaCardis联盟(European Union MetaCardis consortium)着手调查肠道微生物群在心脏代谢疾病发展中的潜在作用。该项目由法国INSERM的Karine Clement教授协调,研究了2000多名欧洲人的健康状态阶段的心脏代谢疾病(肥胖、糖尿病和心血管疾病)的表型。

近日,由Jeroen Raes (VIB-KU Leuven)和Clement教授(INSERM)领导的研究团队与Metacardis协会一起,在权威杂志《自然》(Nature)上发表了他们的第一个发现,确定常见的降胆固醇药物他汀类药物是一种潜在的微生物调节治疗药物。在题为"Statin therapy associates with lower prevalence of gut microbiota dysbiosis"的论文中,Jeroen Raes (VIB-KU Leuven)和他的同事在Metacardis队列群中对肠道细菌进行了研究,该队列群由来自三个国家(法国、丹麦和德国)的近900人组成,体重指数在18到73 kg/m2之间。虽然肥胖个体的肠道菌群此前已被证明与瘦的人不同,但Raes实验室在定量微生物组分析方面的独特经验,让研究人员对与肥胖相关的微生物群改变有了全新的认识。

【8】Hypertension:为何随着年龄增长机体动脉的功能会越来越差?最新研究发现这或与肠道菌群和日常饮食密切相关!

doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14759

日前,一项刊登在国际杂志Hypertension上的研究报告中,来自科罗拉多大学等机构的科学家们通过研究发现,当我们进食红肉时肠道中或会产生一种特殊化合物来损伤机体动脉,同时随着机体衰老这种化合物在促进机体患心脏病风险上获扮演着重要角色。相关研究结果表明,人们或会通过膳食改变和靶向性疗法(比如新型的营养补充剂等)来预防甚至逆转年龄相关的疾病发生等。

研究者Vienna Brunt表示,本文研究首次阐明,肠道菌群所产生的这种化合物不仅会直接损伤动脉功能,而且还能帮助解释为何随着衰老机体的心血管系统会发生损伤。吃一大块牛排或一盘炒鸡蛋,机体中的肠道菌群会立即对其进行分解,而当肠道菌群代谢氨基酸L-肉碱和胆碱时,其就会产生一种名为三甲胺(trimethylamine)的代谢副产物,肝脏会将其转化为TMAO(氧化三甲胺)并在血液中循环。

【9】Cell Host  Microbe:揭秘肠道菌群与人类脂肪肝发生之间的密切关联!

doi:10.1016/j.chom.2020.07.007

近日,一项刊登在国际杂志Cell Host & Microbe上题为“Microbiota and Fatty Liver Disease—the Known, the Unknown, and the Future”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揭示了微生物菌群与人类脂肪肝发生之间的关联。

肝脏会通过门静脉、胆道系统和机体循环中的介导子与肠道进行交流,肠道中的微生物能够维持肝脏的稳态,同时还能作为特殊病原体和分子的来源从而促进脂肪肝疾病的发生,这项研究中,研究者揭示了肠道菌群的改变如何促进酒精相关和非酒精性的脂肪肝发生及进展的分子机制,这两种脂肪肝是西方国家中人群最常见的慢性肝脏疾病;研究人员阐明了肠道菌群及其产物如何诱发肝脏疾病的病理学表现,同时研究者还发现了特殊的疾病指示生物标志物,先关研究结果还有望通过操控肠道菌群来开发治疗慢性肝脏疾病的新型疗法,研究者指出,增加肠道微生物组和肝脏之间相互作用的理解或能帮助有效识别特殊疾病亚型的患者并能为患者制定出个体化的新型治疗手段。

【10】Nature:重磅!肠道菌群或会恶化多发性硬化症患者的疾病症状!

doi:10.1038/s41586-020-2634-9

近日,一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中,来自日本理化学研究所等机构的科学家们通过研究发现,肠道中特殊的微生物组合或会加速多发性硬化症小鼠模型疾病症状的恶化,研究者表示,这两种特殊的肠道菌群或会增强免疫细胞攻击患者自身大脑和脊髓的活性和能力。

多发性硬化症是一种自身免疫性疾病,患者自身的免疫系统会攻击覆盖在大脑神经细胞表面的髓磷脂和骨髓,而这种髓鞘脱失(demyelination)的效应会影响神经元彼此交流及与肌肉交流的速度,从而就会引发一系列疾病症状,包括麻木、肌无力、颤抖和无法行走等;研究者指出,肠道微生物被报道会影响多发性硬化症患者的多种疾病症状,但肠道中的菌群到底是如何影响大脑神经细胞的髓磷脂和骨髓的,一直是一个谜。(生物谷Bioon.com)

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