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研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)哪c道菌群似乎有助于維持身體的生長

2016-2-25  

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當(dāng)你在抱怨為什么有的人怎么吃都吃不胖,而自己隨便幾包零食就長出肚腩的時候,在世界的另一端,另外一群孩子正在飽受營養(yǎng)不良的折磨?;蛘咭驗榧纳x的侵擾,或者因為食物的短缺,或者因為飲食的不當(dāng)——他們變得消瘦、無力、虛弱,zui終走向死亡。當(dāng)前,營養(yǎng)不良是造成嬰兒夭折的主要疾病之一,而背后的原因卻依然使人費解。 
近日,圣路易斯華盛頓大學(xué)教授杰弗里·戈登(Jeffrey I. Gordon)的團隊發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)哪c道菌群似乎有助于維持身體的生長。相關(guān)研究[1]近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
 
研究者在非洲國家馬拉維就嬰兒生長和營養(yǎng)不良癥展開研究。
“晚熟”的腸道菌群
戈登課題組的研究人員首先采集到馬拉維不同年齡嬰兒的糞便樣本,并調(diào)查了其中腸道微生物的分布情況。他們發(fā)現(xiàn),像身體隨年齡增長而逐漸發(fā)育一樣,腸道菌群也有一個“成熟”的過程——分析結(jié)果顯示,隨著宿主年齡的增長,腸道內(nèi)的菌群比例會發(fā)生變化,并zui終趨于穩(wěn)定。
對于代謝正常,健康長大的孩子來說,他們體內(nèi)微生物群落的“變遷史”應(yīng)該是類似的??蓪τ跔I養(yǎng)不良的孩子來說,情況就不是這么回事——他們體內(nèi)的菌落,似乎總比別人“成熟”得晚了一點。
那么,營養(yǎng)不良與腸道菌群有關(guān)系嗎?在實驗中,研究人員分別從健康嬰兒或營養(yǎng)不良嬰兒的糞便中分離微生物樣本,并將它們“移植”到無菌小鼠腸道內(nèi)。五周后,他們發(fā)現(xiàn),相比于移植健康嬰兒腸道菌群的小鼠,移植入營養(yǎng)不良嬰兒的菌群的小鼠體重增幅顯著降低,這意味著它們出現(xiàn)了部分營養(yǎng)不良癥的癥狀。
研究人員分別分析了這些健康和營養(yǎng)不良的小鼠體內(nèi)的微生物群落,然后將它們放在一起,用馬拉維嬰兒的典型食物進行飼養(yǎng),并觀察小鼠的生長變化。
由于小鼠是一種有食糞習(xí)性的動物,所以放在一起飼喂有助于它們利用糞便中進行腸道微生物的交換。在這種屬性的幫助下,人們發(fā)現(xiàn),在“同居”生活開始之后,原來營養(yǎng)不良的小鼠體重的增幅回歸了健康小鼠的水平。 
 
在共同飼喂的22天內(nèi),營養(yǎng)不良小鼠體內(nèi)的腸道菌群逐漸被健康小鼠體內(nèi)的腸道菌群所取代。它們也回復(fù)了正常的代謝狀態(tài)。
如果把腸道菌群的交換看做一場戰(zhàn)爭,那么這場戰(zhàn)爭的結(jié)果是明顯的:健康小鼠體內(nèi)的腸道菌群取得了壓倒性的勝利。而對體內(nèi)微生物分布情況的調(diào)查,也確認了這一事實。
誰是“英雄菌”?
依據(jù)這樣的菌群不同,研究人員得到了兩中在“戰(zhàn)爭”前后差異zui大的細菌:Faecalibacterium prausnitzii和Ruminococcus gnavus。在試圖培養(yǎng)它們時,研究人員又分離到了另外三種細菌:Clostridium nexile、Clostridium symbiosum、Dorea formicigenerans。研究人員推測,如果它們確實是導(dǎo)致代謝差異的幕后高手,那么僅僅使用這五種菌落,應(yīng)該就可以挽救營養(yǎng)不良小鼠的健康狀況。
結(jié)果確實如此,這五種菌造成了小鼠體重增幅的回升,改變了營養(yǎng)不良的局面。但是,當(dāng)研究人員再次檢驗處理前后小鼠糞便中的微生物時,他們發(fā)現(xiàn),這其中的兩種——活潑瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)和共生梭菌(Clostridium symbiosum)——呈現(xiàn)出了巨大的差異。這意味著,它們更可能是解決營養(yǎng)不良的關(guān)鍵。
在長期營養(yǎng)不良的魔爪之下,*大約有1.8億兒童在出生后的頭1000天就出現(xiàn)發(fā)育不良。在此背景下,戈登和同事的研究結(jié)果無疑是振奮人心的——調(diào)整腸道菌群可能成為幫助這些孩子抗擊營養(yǎng)不良的新思路。
值得強調(diào)的是,對于一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)來說,單一物種的引入可能造成的后果無法預(yù)知,腸道內(nèi)也是這樣。共生梭菌可以改善營養(yǎng)不良的狀況,但它同時可能造成其他無法預(yù)知的后果。我們當(dāng)然有理由對腸道菌群研究的前景保持樂觀,但同時我們也需要意識到,目前的結(jié)果仍然是初步的。要實現(xiàn)理想中的美好未來,研究者依然需要更深入地進行研究。
 
參考文獻:
1.Blanton, Laura V., et al. "Gut bacteria that prevent growth impairments transmitted by microbiota from malnourished children."
 Science 351.6275 (2016): aad3311.

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