消化道再生

人類的腸道充滿了數(shù)十億的有益菌?？股刂委熗ǔ茐拇蠖鄶?shù)抗生素。包括MDC科學家在內的一個研究小組已經研究了腸道菌群以后是否會恢復以及如何恢復。研究結果發(fā)表在科學雜志《自然微生物學》上。

人體的消化道含有一小群微生物。腸道里的細菌和地球上的人一樣多。這些微生物幾乎總是為它們的宿主提供福祉。它們有助于消化食物、產生維生素和培養(yǎng)免疫系統(tǒng)。此外，它們的存在有助于防止病原體的傳播。

但是腸道微觀世界，也稱為微生物組，對破壞非常敏感?！爱斒Ш鈺r，會有感染、超重、糖尿病、炎癥和神經系統(tǒng)疾病的風險，”今年5月從歐洲分子生物學實驗室(EMBL)轉到柏林海德堡馬克斯德呂克分子醫(yī)學中心(MDC)研究人類和微生物群之間復雜相互作用的Sofia Forslund博士說。

抗生素會在腸道中留下永久的痕跡。

在最近發(fā)表在《自然微生物學》上的一項研究中，福倫德與來自丹麥、德國和中國的同事一起，研究了廣譜抗生素治療如何影響腸道細菌的相互作用。瑞典研究人員說：“我們可以證明，給藥后6個月，微生物組幾乎完全恢復?！钡皇恰皫缀酢?“一些敏感的細菌物種已經完全消失了，”福倫德說。

在為期四天的研究中，由MDC研究人員和哥本哈根大學的兩名科學家領導的研究小組為12名健康的年輕人提供了三種抗生素(美羅培南、慶大霉素和萬古霉素)的混合物。這些藥物主要用于更常見的抗生素，這些抗生素不再有效，因為細菌對它們產生了耐藥性。

某些類型的細菌在給藥后仍能存活。

研究人員隨后對他們的受試者的微生物組進行了為期六個月的研究。通過脫氧核糖核酸測序——一種確定遺傳物質結構的方法——他們已經確定了哪些細菌物種存在于男性腸道中，哪些基因存在于細菌中。該團隊還特別關注耐藥基因，這些基因可以被微生物用來對抗藥物?！拔覀兊难芯靠赡苁鞘状窝芯靠股貙毦蚧钚缘挠绊?，”Forslund說。

研究人員報告說，盡管服用了三種強效抗生素，但這是第一次腸道沒有完全消毒。在剩余的細菌中，研究小組甚至發(fā)現(xiàn)了一些以前未知的物種，這些物種沒有被描述。其他微生物會收縮并變成孢子——一種細菌可以在不穩(wěn)定的條件下存活多年而不喪失其原始特征的生命形式。

起初，越來越多的致病病原體出現(xiàn)了。

隨后的腸道再生是漸進的?！斑@類似于森林在火災后慢慢恢復的情況，”福斯倫德說。然而，根據(jù)研究人員的說法，具有致病特征的細菌，如糞腸球菌和核梭狀芽孢桿菌，最初出現(xiàn)的頻率更高。同時，該團隊可以識別微生物中的許多毒力因子——對人類危害更大的結構和代謝產物?！斑@一觀察結果解釋了為什么大多數(shù)抗生素會導致胃腸道疾病，”Forslund說。

然而，隨著時間的推移，腸道菌群再次正?；?。有害微生物越來越多地被有益菌取代，如產乳酸的雙歧桿菌，它們有助于防止病原體離開。六個月后，受試者的微生物群幾乎和以前一樣。然而，不止一些早期的細菌物種缺失了?！安怀鏊?，細菌中的耐藥基因數(shù)量也在增加，”Forslund報道。令人驚訝的是，抗生素應用后再現(xiàn)最快的細菌物種并不是那些具有最多抗性基因的細菌。“這種遺傳物質似乎更有可能在腸道再增殖中發(fā)揮長期作用，”研究人員說。

肺微生物組將被進一步研究。

Forslund強調：“鑒于個別物種的明顯永久性喪失和耐藥基因數(shù)量的增加，這項研究再次表明謹慎應用抗生素的重要性?！拔磥砦覀儽仨氝M一步探索如何提高敏感微生物群免受抗生素侵害的成功率?！?

科學家計劃為這項研究做出貢獻。例如，MDC目前正在進行一項觀察性研究，通過這項研究，F(xiàn)orslund希望了解長期抗生素治療對腸道生物多樣性的影響，以及更大的物種消耗是否會增加肥胖和代謝性疾病的風險。她還想研究抗生素給藥期間腸道細菌交換耐藥基因的頻率。一項調查這些藥物對肺部微生物區(qū)系影響的研究已經在計劃階段。

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