腸道菌群,作為寄居在人體腸道內微生物群落的總稱,是近年來微生物學、醫學、基因學等領域最引人關注的研究焦點之一。
近年來的研究逐漸揭示了腸道菌群的構成、數量、如何進入人體、如何輔助消化、如何影響腸道發育,以及腸道菌群失衡如何影響整體健康。
但腸道菌群如此龐大,與人體的互動關係如此複雜,關於腸道菌群仍有諸多懸而未解的難題。無外乎很多科學家將其稱為人體的另一個器官,甚至“另一個你”。
之所以把腸道菌群稱作另一個你,是因為它與人的健康息息相關,並且,它的“喜怒哀樂”,甚至會影響到人的方方面面。
【1】Nutrients:吃葡萄或能增加機體腸道生物群落的多樣性並幫助降低機體的膽固醇水平
doi:10.3390/nu13113965
葡萄能為機體提供豐富的多酚類物質和纖維素。近日,一篇發表在國際雜誌Nutrients上的研究報告中,來自加利福尼亞大學等機構的科學家們透過研究發現證據表明,吃葡萄或會增加機體的腸道生物群落多樣性並幫助降低機體血液中的膽固醇水平。
這項研究包括一個4周的低多酚飲食標準,接著4周的46克葡萄粉消費,同時繼續低多酚飲食。研究發現,食用4周的葡萄粉顯著提高了腸道微生物群落的多樣性,增加了胃腸道中有益的細菌,並且降低了血液膽固醇水平,有助於預防心血管疾病。
【2】Nature子刊:母乳相關雙歧桿菌產生的芳香族乳酸或可影響新生兒免疫
doi:10.1038/s41564-021-00970-4
長期以來人們一直知道,名為雙歧桿菌的特定腸道菌群在母乳餵養的嬰兒腸道中普遍普遍存在,儘管這些雙歧桿菌被認為是有益的,但迄今為止研究人員還並不清楚其中的原因。
近日,一篇發表在國際雜誌Nature Microbiology上的研究報告中,來自丹麥技術大學等機構的科學家們透過研究證明了能利用母乳寡糖的雙歧桿菌物種,透過一種以前未被識別的芳香乳酸脫氫酶(ALDH),在嬰兒腸道中產生大量的芳香族乳酸,包括吲哚乳酸(ILA)等,糞便中這種代謝物的濃度與嬰兒糞便啟用AhR的能力相關。進一步研究證明,ILA透過AhR和羥基羧酸受體3依賴途徑影響體外免疫功能,提示母乳相關的雙歧桿菌透過生產芳香乳酸影響早期生命免疫系統。
研究者Martin Frederik解釋道,實驗室研究結果表明,雙歧桿菌在機體腸道中所產生的芳香乳酸或能影響免疫細胞的活性,而這是對機體免疫反應平衡有益的方向,這或許也與嬰兒機體免疫系統能有效抵禦感染有關。
【3】Nature:揭示IgA抗體調節人類機體免疫系統和腸道菌群之間平衡的分子機制
doi:10.1038/s41586-021-03973-7
腸道菌群在消化和預防感染中發揮了關鍵作用。近期研究證明了A型免疫球蛋白,簡稱IgA抗體,在人體免疫系統中為微調人類機體和腸道菌群之間的平衡也起著重要作用。該研究發表在國際雜誌Nature上。
研究報告中,來自伯爾尼大學等機構的科學家們透過對小鼠模型進行研究後發現,IgA抗體能在多個層面上特異性地限制良性細菌的適應度,這或許會促進免疫系統能夠更好地微調腸道中的微生物平衡。如今研究人員成功闡明,免疫系統能識別並特異性地限制這些細菌的生長。
為什麼免疫系統在有效破壞病原入侵的同時還與腸道中的良性細菌達到平衡的問題仍有待最終明確。“然而,我們的實驗表明IgA抗體可以微調人類機體和腸道菌群之間的平衡。”研究的合著者,伯爾尼大學生物醫學研究部和伯爾尼大學醫院的Andrew Macpherson解釋道。該發現不僅建立在對腸道中免疫系統基本認識的基礎上,還可以有助於疫苗的開發。Tim Rollenske補充說:“瞭解抗體究竟如何以及在何處識別腸道中的微生物,也將使我們能夠在更有針對性的基礎上開發出針對病原生物的疫苗”。
【4】Nature:戒菸後體重增加的罪魁禍首可能在於腸道微生物
doi:10.1038/s41586-021-04194-8
全世界有超過10億人吸菸,這被認為是導致疾病的主要原因,每年造成600多萬人死亡。許多人儘管表達了戒菸的願望,但並沒有戒菸,因為他們擔心戒菸後體重往往會大幅增加。這種體重增加的原因尚不清楚,因為有研究表明,大多數人在戒菸後並沒有吃得更多。
在一項新的研究中,來自以色列魏茲曼科學研究所的研究人員發現小鼠“戒菸”後出現的肥胖可能是由它們的腸道微生物釋放的調節體重的化合物所導致的。相關研究結果於2021年12月8日線上發表在Nature期刊上,論文標題為“Gut microbiota modulates weight gain in mice after discontinued smoke exposure”。
研究人員發現,經常暴露在香菸煙霧中的小鼠未增加體重,儘管它們攝入高脂肪和高糖的飲食。當停止香菸煙霧暴露時,這些小鼠的體重迅速增加,就像人類在戒菸時經常發生的那樣。但是,當這些小鼠被給予耗盡它們的腸道微生物組的廣譜抗生素時,它們在“戒菸”後的體重增加得更少,無論它們的飲食如何,都能在數個月時間內保持苗條的身材。顯然,與吸菸有關的化合物,如尼古丁,從血流中滲透到“吸菸”小鼠的腸道,從而改變了它們的腸道細菌組成,並因此改變了身體的代謝。
【5】Nature:藥物對腸道微生物組的影響比人們想象的要大
doi:10.1038/s41586-021-04177-9
2021年12月8日,歐洲分子生物學實驗室的研究人員在國際頂尖期刊” Nature “上發表了一篇研究論文。該研究表明,許多常用藥物對腸道菌群有強大的影響,大過疾病、吸菸和飲食影響的總和。
該研究納入了來自一個大型佇列的2173名健康或患有常見慢性疾病的患者,研究人員分析了28種不同藥物和幾種藥物組合的影響,調查了不同種類的普通藥物與腸道菌群丰度和功能的關係及其與疾病嚴重程度的關係。
令人驚訝的發現是,兩種常用藥物——利尿片和降壓藥(β受體阻滯劑)的組合,與促進健康的細菌Roseburia數量增加有關。這種型別的細菌能夠分解植物性食物中的膳食纖維並將其轉化為丁酸,丁酸的健康益處包括降低炎症和調節表觀基因組。
如果同時服用他汀類藥物,心血管疾病患者也更有可能擁有更健康的各種腸道細菌組合,他汀類藥物是一種常見的藥物,可降低血液中有害的低密度脂蛋白膽固醇水平。
此外,還發現胃酸藥物與腸道微生物群的不良變化有關。研究人員發現,在過去5-10年中反覆使用抗生素與腸道微生物組的多樣性降低有關。
研究人員表示,許多藥物會對腸道細菌的組成和狀態產生負面影響,研究發現藥物對人體微生物組的影響比疾病、飲食和吸菸的總和更大。
【6】Immunity:在腸道微生物組中加入特定型別的細菌或能增強機體的抗腫瘤免疫力
doi:10.1016/j.immuni.2021.11.003
一篇發表在國際雜誌Immunity上的研究報告中,來自匹茲堡大學等機構的科學家們透過研究發現,小鼠腸道微生物組中常見的一種細菌或能為機體免疫系統“充電”從而幫助抵禦結腸中的癌細胞進展。
本文研究結果表明,肝螺旋桿菌(Helicobacter hepaticus)或能促進機體的適應性免疫反應,並促使輔助性T細胞和產生抗體的B細胞的選擇性啟用,並引發結腸腫瘤縮小從而延長小鼠的生存期。這項開創性的研究提供了強有力的證據來支援利用機體腸道菌群來治療對常規藥物和免疫療法產生耐受性的晚期結腸癌腫瘤。
研究者Timothy Hand教授表示,改變腸道微生物組或許並不必依賴於偶然性來獲得治療優勢。與其使用糞便移植並希望獲得正確的微生物組成,如今研究人員更有條件基於有益細菌所產生的分子來開發更有效的藥物療法。
【7】CEBP:闡明腸道微生物組與侵襲性前列腺癌發生之間的神秘關聯
doi:10.1158/1055-9965.EPI-21-0766
一篇發表在國際雜誌Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention上的研究報告中,來自克利夫蘭診所等機構的科學家們透過研究首次發現,腸道中與飲食相關的分子或與侵襲性前列腺癌(aggressive prostate cancer)之間存在密切關聯,這就表明,膳食干預措施或能有助於幫助降低個體患這類癌症的風險。
研究發現,一種名為苯乙醯谷氨醯胺(PAGln,phenylacetylglutamine)的代謝產物水平升高的男性被診斷為致死性前列腺癌的可能性或會會高於近2-3倍,當腸道中的微生物分解苯基丙氨酸(phenylalanine)時就會產生這種代謝產物,苯基丙氨酸是很多植物性蛋白質來源和動物性蛋白質來源中的一種氨基酸,比如肉類、豆類等。
除了PAGln外,研究者還發現,男性機體中膽鹼和甜菜鹼的水平升高或與其侵襲性前列腺癌發病風險增加直接相關,這兩種物質在諸如蛋黃和高脂肪乳製品中存在。
【8】Ann Rheu Dis:新發現!系統性紅斑狼瘡的發生或與機體腸道微生物組的改變密切相關!
doi:10.1136/annrheumdis-2021-220687
系統性紅斑狼瘡(SLE,systemic lupus erythematosis)是一種免疫系統靶向作用機體組織的自身免疫性疾病,其會引發機體廣泛的炎症並影響諸如腎臟和大腦等多個器官的功能。腸道微生物組被認為會在SLE患者機體中發生改變。
近日,一篇發表在國際雜誌Annals of the Rheumatic Diseases上的研究報告中,來自大阪大學等機構的科學家們透過研究深入分析了腸道微生物組和SLE發生之間的神秘關聯。
這篇研究報告中,研究人員提取了參與者的糞便樣本中腸道微生物組的DNA,隨後利用新一代測序技術進行了宏基因組的鳥槍測序。研究人員發現,名為咽峽炎鏈球菌(Streptococcus anginosus)和中間鏈球菌(Streptococcus intermedius)的兩種鏈球菌在SLE患者的腸道微生物組中會顯著升高。
【9】Cell Rep:年齡增長及機體衰老或會對腸道微生物組產生顯著影響
doi:10.1016/j.celrep.2021.109765
腸道微生物的多樣性會隨著機體年齡的增長而逐漸減少,但當前的研究使用的是糞便樣本進行的,其並不能代表整個機體腸道組織。近日,一篇發表在國際雜誌Cell Reports上的研究報告中,來自西達賽奈醫學中心等機構的科學家們透過研究發現,衰老或會引起人類小腸組織的微生物組出現明顯的改變,而這一點與藥物或疾病負擔所引起的變化不同。
研究人員在小腸中發現了一種被稱作“破壞者”(disruptors)的細菌,其會隨著機體年齡增長而水平增加並可能會成為機體健康的“麻煩”。大腸菌群是機體腸道中的正常“居民”,研究者發現,隨著年齡增長,當這些棒狀細菌在小腸中過於豐富時,其就會對其它的微生物群落產生負面影響,這就好像是花園中的雜草一樣。
研究者還發現,隨著年齡增長,小腸中的細菌就會從需氧型微生物轉變為能在較少氧氣中存活的微生物。研究者希望能深入研究來解釋其中的原因。
【10】Gut Microbes:注意!多吃菠菜可以重塑腸道微生物群進而預防癌症
doi:10.1080/19490976.2021.1972756
德州農工大學健康科學中心(Texas A&M Health)的一項新研究表明,吃菠菜可以預防結腸癌。現在,研究人員在以前工作的基礎上,更確切地瞭解了菠菜是如何預防結腸癌的。這項新研究最近發表在Gut Microbes期刊上。
菠菜(SPI)是一種深綠葉蔬菜,具有較高的葉綠素含量和其他多種生物活性。
研究人員使用了一種稱為家族性腺瘤性息肉病的遺傳性疾病模型,這是一種會使年輕人的結腸中出現多種非癌性贅生物(息肉)的遺傳病。大多數患有這種疾病的人必須手術切除結腸,以防止隨著年齡的增長,數百個腫瘤在結腸中生長發育。然後,他們接受往往有毒的NSAID治療,以防止在十二指腸(小腸的第一部分)形成額外的腫瘤。這項研究的結果表明,菠菜可能有助於這些患者的癌症預防,因為菠菜可以延遲結腸切除並延長藥物治療時間。
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