【盘点】肠道菌群VS大健康近期研究概况

  导语：肠道菌群因其独特魅力，不断吸引着世界各国科学家的关注，是近几年来出CRISPR之外的另一个热门领域。

  肠道是人体内最大的免疫器官，肠道菌群也被称为“第二基因组”，它与全身很多疾病，甚至是心理都有着密切的关联。下面盘点了近期肠道菌群对健康影响的相关研究。
  1. 母亲微生物组影响大，关系后代免疫系统
  3月17日发表于《Science》杂志上的研究发现，未出生的小鼠暴露于母体肠道微生物中，该过程影响了新生儿先天性免疫系统的发展，挑战了传统的观点——婴儿自身微生物驱动着免疫系统的发展，该研究表明母体微生物的分子代谢在孕期转移至幼崽。这种母源微生物代谢的转移使后代免疫系统暴露于大量的多种微生物中，最终填充整个肠道。
  然而，研究人员并未找到胎盘微生物的影响证据。相反，大量的细菌代谢物缓慢地从母亲传到子代。母亲微生物对子代的影响大部分依赖于母体免疫球蛋白G（IgG）抗体的传递，这种传递属于跨胎盘转移。
  2. Cell揭示肠道菌群对健康的大影响
  结合4000多名患者的临床研究及动物模型研究，克利夫兰诊所(Cleveland Clinic)的研究人员第一次证实，肠道细菌可以改变血小板功能，及心脏病发作和中风一类血栓相关疾病的风险。
  当人体摄入胆碱（choline，在肉和蛋黄一类的动物产品中富含这种营养物质）时，肠道细菌会发挥作用分解它，生成化合物TMAO。发表在3月10日《Cell》杂志上的这项新研究，证实TMAO直接改变了血小板功能，提高了血栓形成的可能性，这有可能是TMAO提高心脏发作和中风风险的潜在机制。这些研究结果揭示了特异的膳食营养成分、肠道细菌、血小板功能与血栓形成风险之间从前未知的一个关联机制。
  3. Science多篇文章发布肠道菌群新发现
  2月19日Science杂志发表肠道微生物的多项研究成果，其中包括营养不良是如何影响肠道菌群，肠道真菌分解生物质以及通过分析细菌的酶来发现新型抗生素。
  而来自加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员采集了有着不同饮食的食草哺乳动物的粪便样本，分离了3种先前未被鉴定的肠道微生物：Anaeromyces robustus, Neocallimastix californiae, 和 Piromyces finnis 。
  研究人员通过构建不同的残基突变和模型，发现了两种关键的残基—— Asp124 和 Asp143，这将有助于科学家们了解细菌感染的过程，从而研发出更有效的抗生素。
  4. 抗生素影响儿童肠道菌群
  在芬兰儿童中使用的一组叫作大环内酯类的抗生素，与肠道微生物群的改变、哮喘风险的增加以及肥胖有关。研究人员在6个月内研究了儿童体内微生物群落和发病率的变化，结果显示在儿童发育早期使用特定抗生素对人体健康会产生负面的影响，而这种影响是由于肠道菌群改变所致。已有研究显示，特定抗生素的使用与儿童的代谢、免疫疾病风险增加有关。肠道菌群的改变与这些健康问题之间有存在这因果作用。
  5. 如果饮食缺乏膳食纤维，肠道菌群会被活活“饿死”
  都说膳食纤维重要，但很多人觉得少吃点也无所谓。美国斯坦福大学的一个研究小组会告诉你后果有多严重：肠道菌群会被活活“饿死”。
  该大学微生物学和免疫学系的贾斯汀·舍恩博格和他的研究团队通过小鼠实验发现，有着人类肠道菌群的小鼠如果饮食中缺乏膳食纤维，其肠道菌群的多样性会显著下降，极易引发相关疾病。一代中摄入碳水化合物含量低的小鼠肠道菌群的变化还可通过改变饮食结构的方式得以逆转。如果连续四代都是如此，即便改回富含膳食纤维的饮食也无法恢复菌群的原本状态。
  6. 肠道菌：药物研发的新战场
  最近几年的科学发现证实了一些严重的健康状况可以通过向人体消化系统中加入“好”细菌来得到治愈。现今，有好几家公司正在致力于开发多种药物来起到与肠道益生菌相类似的效果。
  Seres Therapeutics研发的两种药物已经咋美国开展了临床实验。一种是用来治疗艰难梭菌（c-diff）感染的，一种是用来治疗溃疡性结肠炎的。这两种药物都基于一种“梯形生物理念”开发，Pomerantz表示，这些“梯形生物”也被用于治疗各种胃肠疾病，因为它们可以在肠道生态遭到破坏之后帮助恢复健康的肠道生态。初创公司Synlogic正在研究基于天然人类肠道菌种的基因工程菌，利用合成生物学的方法引入“基因开关”，从而微生物可以根据感知的环境做出相应的反应。
  7. 肠道微生物：心脏疾病的开关
  克利夫兰医学研究中心的最新研究显示，如果能够对肠道微生物进行干预，或许可以预防动脉硬化。在这项研究中，研究人员给小鼠长期服用左旋肉碱，令其体内肠道微生物成分发生改变，导致血液中三甲胺N-氧化物（trimethylamine—N—oxide，以下缩写为TMAO）升高，并发生动脉硬化。然后，研究人员筛选出抑制TMAO的化合物3，3-二甲基丁醇（3，3-dimethyl—1—butanol，以下缩写为DMB），并给小鼠提供这样的食物，最终发现DMB可以显著降低小鼠体内TMAO的水平，抑制动脉斑块形成，并且没有毒副作用。
  8. 微生物控制着我们还是我们控制着它？
  哈佛医学院和波士顿布里格姆妇女医院（Brigham and Women’s Hospital）的研究人员在一系列精心设计的实验中发现小鼠粪便中充满了自身胃肠道的微小非编码RNA，即microRNAs。这些生物分子可能塑造并调节小鼠体内的微生物。而人类也有这样的潜能。这一发现颠覆了主流观念。
  9. 肠道微生物与儿童生长发育的关系
  2月19日《Science》上刊登Gordon研究组的研究结果，研究者将马拉维的6个月和18个月的健康儿童和营养不良儿童捐献者的肠道菌群移植到用马拉维食物喂养的年幼的无菌鼠中，发现营养不良的婴幼儿的肠道菌群不成熟使微生物受体小鼠呈现受损增长的表型，改变了骨形态，并引起肌肉、肝脏和大脑的代谢异常。而接种了成熟微生物群的无菌鼠，发育情况表现良好，身体指数都正常。
  通过这个模型，Blanton等发现健康儿童的微生物群能够缓解营养不良儿童微生物群引起的有害影响。在哺乳动物婴幼儿时期，慢性营养不良会导致生长激素抵抗和发育迟缓。在小鼠体内，Schwarzer等证明肠道菌群中植物乳杆菌菌株能通过肝脏中的信号途径维持生长激素活性，从而克服生长激素抵抗。这些研究解释了特定的益生菌可能能够被用来解决营养不良综合征。
  10. 新生儿阶段，“微生物浴”可以修复剖腹产新生儿的肠道菌群
  2月1日，发表于《NatureMedicine》上的研究表明，用含有母亲阴道微生物的纱布拭擦可改变剖腹产新生儿的肠道菌群。一般认为自然顺产出生的的婴儿比剖腹产出生的婴儿更为健康，是因为顺产出生的婴儿从母亲产道中获得的菌群能够保护他们在成长过程中免受哮喘、肥胖和其他健康问题的困扰。研究人员用无菌纱布对母亲的阴道微生物进行取样，在婴儿出生的3分钟内，用带有母亲阴道微生物的纱布来擦拭新生儿的身体。研究人员发现，与未接受纱布擦拭的剖腹产婴儿相比，接受纱布擦拭的剖腹产婴儿菌群与顺产婴儿更相似。
  11. 婴幼儿成长阶段，母乳可以帮助构建健康肠道菌群
  Gordon团队则发现对营养不良儿童肠道菌群接种的小鼠喂食唾液酸化乳糖能够通过影响肝脏、肌肉和脑组织代谢促进小鼠健康生长。这项发表在《Cell》上的研究也意味着母乳中含有的唾液酸化的低聚糖有利于正常构建婴幼儿肠道菌群。而在断奶之后，微生物菌群变得更加像成年人体内的微生物菌群，相对那些早断奶的婴儿，未断奶的婴儿肠道微生物菌群显得更加"年轻"。
  12. 利用肠道细菌"关闭"生育基因，可消灭传染寨卡病毒蚊虫
  英国斯旺西大学的研究团队找到了一种消灭传染疾病的蚊蝇和害虫的新方法——利用其肠道内的共生细菌充当“木马”，向控制生育的基因传递“关闭”信号，以此来减少蚊蝇和害虫的数量。针对两种有害昆虫的研究表明，一种害虫的生育率下降高达100%；另一种害虫的幼虫死亡率增加了60%。
  13. Cell Rep：测序揭示肠道菌群的进化
  2月25日，在《Cell Reports》发表的一项研究中，研究人员描述了中非共和国班图人群体的肠道微生物，这个传统的人类群体，有一些西化的生活方式。这一发现，对于“什么因素可能会引起我们肠道菌群的差异——这被认为与西方人群的代谢紊乱有关”，提供了深入的了解。 本文第一作者、加州J. Craig Venter研究所的微生物生态学家Andres Gomez指出：“这项研究首次表明，传统农业生产者的微生物组表现出一种中间状态，处于狩猎采集者和西方工业化社会人类的微生物组之间。”Gomez认为，这种梯度可能是班图传统农业生产者已经逐步过渡到西方生存模式的证据，这种转变可能是现代人类进化出他们肠道菌群的方式。（转化医学网360zhyx.com）本文是转化医学网原创内容，转载请点击获取授权