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Cell Host Microbe:科學家闡明驅動腸道菌群失衡及炎癥發生的分子機制

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摘要:日前一項刊登在國際雜志上的研究報告中來自德州大學西南醫學中心的科學家通過研究揭開了在炎性疾病發病過程中干擾腸道細菌平衡背后的分子途徑

Cell Host Microbe:科學家闡明驅動腸道菌群失衡及炎癥發生的分子機制

圖片來源:medicalxpress.com

2017年2月9日 訊 /生物谷BIOON/ --日前,一項刊登在國際雜志Cell Host & Microbe上的研究報告中,來自德州大學西南醫學中心(UT Southwestern Medical Center)的科學家通過研究揭開了在炎性疾病發病過程中干擾腸道細菌平衡背后的分子途徑。

研究者Sebastian Winter教授指出,深入理解這些途徑或許能夠幫助我們開發預防或治療多種疾病的新型策略,比如炎性腸病(IBD)、特定的胃腸道感染以及結直腸癌等。目前在美國有超過100萬人都患有炎性腸病,炎性腸病是一種慢性、長期的腸道炎性疾病,目前并沒有有效的治療和預防措施。

本文研究中研究人員就解釋了腸道炎性發生期間腸道改變背后存在的關鍵機制,研究者表示,腸道炎癥和腸道從細菌中獲取的營養物質的改變直接相關,健康人的腸道中聚集著多種微生物群落,腸道細菌細胞的數量大約是人體細胞數量的10倍,在一個人一生的大部分時間里,機體的微生物群落都會幫助促進消化,保護機體免于感染或者調節機體健康免疫系統的發育。

在炎性腸病、胃腸道感染以及癌癥發過程中會伴隨腸道炎性的發作,同時腸道微生物群落的組分也會被完全干擾,有益細菌的數量會開始慢慢減少,有些甚至會變成有害細菌,因此腸道微生物群落的失衡被認為會加速腸道炎性的過程。健康的腸道通常是缺乏氧氣的,而有益細菌也會非常適應這些低氧的環境,并且通過發酵來破碎食物中的纖維,而有害細菌,比如大腸桿菌,并不會像有益細菌那樣,其往往會在高水平氧氣的環境中“茁壯生長”。

研究者Winter解釋道,炎性會改變環境,進而就會干擾腸道中棲息的厭氧菌的生長,但大腸桿菌往往偏愛這種環境,其往往會等待一次“偶然事件”發生來開始發起攻勢,比如機體炎癥發生等。在炎癥發生過程中,氧氣可用性的增加會幫助大腸桿菌在炎性腸道中生存。通過進行呼吸作用,有益細菌所產生的大量廢棄物會被腸道中的大腸桿菌再度循環利用,而大腸桿菌會將這些代謝廢物變廢為寶,并且促進大腸桿菌群體快速生長擴張。

闡明腸道菌群失衡的分子機制或為后期科學家們開發新型療法和診斷策略非常重要,當然研究人員也希望能夠開發出更加有效的策略來治療炎性腸病以及炎性相關的結直腸癌,比如開發一種新型藥物來抑制大腸桿菌的特殊代謝功能。最后研究者Winter說道,如果我們通過有益的共生細菌來干擾廢棄物的產生,這樣我們就能阻礙有害細菌(比如大腸桿菌)的代謝,進而就會影響有害細菌的生長,從而就能保護整個腸道微生物群落系統的平衡。目前最有效的策略或許就是抑制腸道中共生的大腸桿菌的特殊代謝作用來避免其快速繁殖以及對機體腸道產生副作用。(生物谷Bioon.com)

本文系生物谷原創編譯整理,歡迎轉發,轉載需授權!點擊 獲取授權  。更多資訊請下載生物谷 APP.

原始出處:

Elizabeth R. Hughes, Maria G. Winter, Breck A. Duerkop, et al. Microbial Respiration and Formate Oxidation as Metabolic Signatures of Inflammation-Associated Dysbiosis. Cell Host & Microbe. (2017)

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