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楼主  发表于: 2019-11-28 13:46天前

 肠道微生物领域近期研究盘点!

肠道微生物越来越火了,肥胖、衰老、癌症、药物副作用等等相关研究层出不穷。现在我们盘点了近期肠道微生物研究领域的重要文章,与大家一起学习!

    肠道菌群助力告别化疗中枢神经毒性

    化疗是恶性肿瘤常用的治疗手段,由其引起的中枢神经毒性是临床常见的药物剂量限制性不良反应。美国俄亥俄州立大学的研究人员深入分析了化疗的中枢神经毒性机制,经过研究发现,肠道菌群的确是化疗产生中枢神经毒性的重要参与者。

    微生物-肠-行为轴是一个动态的双向信号通路,这条通路是前额皮层(PFC)中髓鞘形成和行为反应之间的联系,而通路的起始与核心,正是肠道菌群。

    化疗作为临床治疗恶性肿瘤最常见的方法之一,其在杀伤杀死肿瘤细胞的同时导致肠道菌群结构、通透性发生变化,同时导致肠道免疫失衡和肠粘膜损伤,研究人员指出,化疗造成的肠道菌群紊乱可能是其毒副反应的重要机制,而中枢神经毒性正是化疗毒副作用之一。

    研究人员发现,化疗药物可导致肠道通透性改变,使得部分肠道菌群脱离肠道组织,这些逃离的肠道菌群会触发免疫系统产生免疫反应,同时肠道中的菌群构成被打乱,紊乱的菌群信号和这些免疫信号就可以通过微生物-肠道-行为轴传递至大脑,进而引起小胶质细胞的大量活化,使得脑部炎症反应无节制爆发。

    而这些炎症反应多是在认知相关区域发生,受伤的自然也是这些脑组织。而且,这些炎症反应不仅仅会严重伤害与认知有关的脑组织,对血脑屏障也产生了巨大破坏,这就导致更多的化疗药物直接进入脑组织,加速了化疗脑的到来。这项研究为防治化疗的中枢神经毒性提供了一个新思路延缓衰老指出了一种潜在方法,即通过模拟丁酸盐的富集和活化来解决衰老带来的负面影响。

    个体对流感疫苗的反应受肠道微生物的影响

    斯坦福大学的研究团队通过对健康成年人注射广谱抗生素,以改变其体内肠道微生物菌群的丰度和数量,进而探究人体在注射季节性流感疫苗后,肠道微生物菌群的改变对免疫反应产生的影响。结果表明,当受试者自身免疫力较低时,肠道微生物丰度和多样性的改变将影响个体注射疫苗后产生的抗体反应;抗生素治疗会增强血液中的炎症反应;同时发现实验组注射抗生素后,次级胆汁酸含量明显下降,这可能与AP-1/NR4A信号通路和炎症小体的激活有关。

    该研究将多组学技术和高通量数据相结合,为我们更全面地了解肠道微生物菌群与人类免疫系统间相互作用的分子机制提供了崭新视角,同时补充了理论基础。研究结果也表明,微生物组不仅与肠道内的免疫细胞存在直接相互作用,而且可能通过调节代谢途径中的关键代谢物,也可能存在间接作用机制。总体来讲,这一发现对提高疫苗效力和改善全球公共健康具有重要指导意义。

    蛋白质组学揭示肠道菌群种间竞争对饮食纤维的选择性机制

    前不久Cell上发表的一篇文章中,来自华盛顿大学圣路易斯医学院的研究团队,运用针对群落菌群基因表达的定量蛋白质组学分析、宏蛋白质组学等方法,靶向筛选特定人类肠道微生物的营养来源。文章还报道了一种基于荧光磁性微球,可直接检测不同肠道微生物在体内处理相同营养物质的能力的方法,可作为生物传感器来破译肠道菌群成员如何争夺或协作这些纤维成分。研究发现肠道微生物种群间的竞争,决定了肠道菌群对饮食纤维的选择性效应。

    这项研究发现了能够选择性增加有益微生物丰富度的纤维,并追踪了引起其作用的纤维生物活性成分。研究还发明了一种人造食物颗粒,可以用作生物传感器来监测肠道中的营养物质,破译肠道菌群成员如何争夺或协作这些纤维成分。这项研究可以用于识别能够增强肠道微生物群落,促进健康成员生长的饮食结构,也有助于开发可持续的,价格合理的膳食纤维来源。

    肠道菌群抑制沙门氏菌毒性的新机制

    洛克菲勒大学Howard Hang实验室的研究者在Nature Chemical Biology上发表的文章中,创新性地使用生物正交的短链脂肪酸探针对沙门氏菌内短链脂肪酸的蛋白靶点实现了探测,在确认靶点后,又联合使用CRISPR-Cas基因编辑和非天然氨基酸插入系统等化学生物学工具,实现了沙门氏菌内源蛋白的定点翻译后修饰模拟,从而揭示了短链脂肪酸通过蛋白翻译后修饰抑制三型分泌系统这一新机制。

    近年来,肠道菌群研究极大拓展了人们对肠道菌群以及其对人类健康的影响的理解。肠道菌群在预防和治疗肠道病菌感染方面表现突出,尤其是在临床治疗艰难梭菌的反复感染中,肠道粪菌移植取得了很好的效果。然而,我们对肠道菌群抵御外来病菌的侵染以及治疗感染的分子机制仍然不够了解。揭示肠道有益细菌(commensals)拮抗病菌的分子机制有助于指导临床肠道菌群移植,并有可能转化为新型抗生素用于细菌感染治疗。本次研究为新型抗生素的研究提供了思路,即酰化试剂有可能成为一种选择性高、非细菌致死性的细菌毒性抑制剂。
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