科学家对人类粪便的迷之爱恋:肠道微生物五大
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北京时间5月16日消息,据外洋媒体报道,也许在2218年,某位学者在回首我们这个时代的时间会很好奇,为什么突然之间,科学家们对人类粪便——更准确地说,是人类粪便中的微生物——云云着迷?
这位学者可能会发现,在2012年到2017年这5年间,PubMed(美国国立医学图书馆提供的搜索引擎,主要提供生物医学方面的论文和摘要搜索)上有关“肠道微生物群系”(gut microbiome)的论文数目增添了7倍;数以百万计的粪便收罗工具包发生了无数的塑料碎片,同时全球各个研究实验室的冰柜中摆满了粪便标本。到底发生了什么?
随着时间推移,人类基因组科学已经带来了生物医学领域一些主要的突破。现在,基因组手艺正在向微生物转移。这是由于,虽然每小我私家在遗传上近乎相同,但每小我私家同时又携带着大量微生物基因,这些基因来自细菌、真菌、病毒和古菌,统称为“人类微生物群系”。
若是以为对肠道微生物群系的相识越多,就能解决所有医学问题的话,那就是纯粹的狂妄了。不外,这些微生物似乎与人类和我们所处的情况有着亲近的关联,能够改变我们的新陈代谢并调整我们的免疫系统。它们事实有着什么样的能力做到这些?以下就是微生物群系科学所面临的5个最主要问题。
1)是什么让肠道微生物群系保持“康健”?
“康健微生物群系”这个词组应该引起小心。这是由于,就现在而言,若是科学家对单一个体的微生物群举行检查,他们并没有措施确定其是否康健——甚至不知道用哪些参数来界说。康健只与微生物的种类名称有关吗?照旧微生物多样性?或者是它们的功效——遗传学上所具备的能力?人类微生物群系企图(Human Microbiome Project)的事情重点之一应该是界说什么是康健的微生物群,但这一看起来很简朴的问题至今没有明确的谜底。若是研究职员能够确定康健微生物群自己的参数,他们或许就能知道差别的操作要领——从益生菌到粪便移植——是否会带来人类外在的康健体现。
2)饮食能影响肠道微生物,这会怎样影响康健?
“我们肠道中的许多细菌种类是可以通过改变饮食来使其转变的,”上海交通大学的赵立平教授援引2016年的两次大规模人群研究说道。让人感应疑心的是,这种改变是怎样影响人体康健状态的。
赵立平教授的研究关注的是在饮食、肠道微生物群落和人体康健之间建设三方联系。与此同时,加拿大不列颠哥伦比亚大学的盖内尔·希利(Genelle Healey)等研究者也在起劲追踪肠道微生物群和人体康健怎样对饮食干预做出反映。
相识饮食诱导的肠道微生物改变对康健的恒久影响,将使人们扔掉饮食书籍,找到个性化的饮食模式——可能与他们的肠道微生物群一样个性化——从而获得最佳的康健效果。
3)肠道微生物怎样被用于免疫系统的微调?
凭据最新的研究,许多慢性疾病——自身免疫疾病、肥胖和心血管疾病等——都是免疫介导的。庆应义塾大学医学院的Kenya Honda、美国国立卫生研究院(NIH)的Yasmine Belkaid和犹他大学June Round,以及其他许多研究者都在起劲研究肠道微生物与免疫系统“对话”的机制。可是,除了研究特定的微生物之外,另有更多问题需要解决。
“这是令人难以置信的庞大情形,我们无法给微生物贴上促进炎症或反抗发炎的标签。这需要详细问题详细剖析,”斯坦福大学的贾斯汀·索恩伯格(Justin Sonnenburg)说道。可是,若是科学家能够找到怎样驯服微生物或微生物群的要领,使它们对免疫系统发生特定影响的话,或许就能开发出全新的治疗要领,为治愈免疫介导疾病提供可能。
4)小我私家的肠道微生物群怎样以持久的方式重新设置?
对成人微生物群的恒久检测显示,这些微生物的组成具有高度稳固性——事实上可以说是彻头彻尾的顽固。不外,当有人接受粪便移植,用于治疗复发性艰难梭菌(学名: Clostridium difficile)熏染时,也可以实现新的稳固肠道微生物生态。麻省理工学院的埃里克·阿尔姆(Eric Alm)和其他人的研究显示,接受移植的患者的肠道微生物群混淆了特定的菌株,看起来更像募捐者。
但什么才是微生物的“植入规则”呢?相识这一点,我们就有可醒目预许多与疾病有关的微生物群状态,通过改变它们来改变疾病的历程。
5)早期塑造肠道微生物群的因素怎样影响厥后的人体康健?
研究职员已经发现,在早期阶段,至少会暂时泛起两个影响肠道微生物群的主要因素:出生模式(无论是顺产照旧剖宫产)和早期生涯饮食(无论是配方奶粉照旧母乳)。这些因素也同样与免疫和代谢疾病风险的增添有关。因此,由出生模式和饮食塑造的婴儿微生物群,是否就要为厥后的康健问题卖力?
加拿大不列颠哥伦比亚大学的布雷特·芬利(Brett Finlay)使用“卫生假说”,将早期生涯中缺少某些特定细菌与厥后泛起哮喘等疾病联系起来。他说:“我以为这些微生物在塑造并推动我们的免疫系统生长,而若是你生命的早期缺乏这些工具,就会形成一个越发容易过敏的免疫系统。若是你有这些微生物,就会变得越发正常。”这些研究或允许以使我们在生命早期就能有针对性地利用微生物,从而抵消它们对康健的负面影响。(任天)
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