Cell,Host,Microbe：科學(xué)家闡明驅(qū)動(dòng)腸道菌群失衡及炎癥發(fā)生的分子機(jī)制

2017年2月9日 訊 /生物谷BIOON/ --日前，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell Host & Microbe上的研究報(bào)告中，來(lái)自德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心(UT Southwestern Medical Center)的科學(xué)家通過(guò)研究揭開(kāi)了在炎性疾病發(fā)病過(guò)程中干擾腸道細(xì)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(kāi)發(fā)預(yù)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(jié)直腸癌等。目前在美國(guó)有超過(guò)100萬(wàn)人都患有炎性腸病，炎性腸病是一種慢性、長(zhǎng)期的腸道炎性疾病，目前并沒(méi)有有效的治療和預(yù)防措施。

本文研究中研究人員就解釋了腸道炎性發(fā)生期間腸道改變背后存在的關(guān)鍵機(jī)制，研究者表示，腸道炎癥和腸道從細(xì)菌中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的改變直接相關(guān)，健康人的腸道中聚集著多種微生物群落，腸道細(xì)菌細(xì)胞的數(shù)量大約是人體細(xì)胞數(shù)量的10倍，在一個(gè)人一生的大部分時(shí)間里，機(jī)體的微生物群落都會(huì)幫助促進(jìn)消化，保護(hù)機(jī)體免于感染或者調(diào)節(jié)機(jī)體健康免疫系統(tǒng)的發(fā)育。

在炎性腸病、胃腸道感染以及癌癥發(fā)過(guò)程中會(huì)伴隨腸道炎性的發(fā)作，同時(shí)腸道微生物群落的組分也會(huì)被完全干擾，有益細(xì)菌的數(shù)量會(huì)開(kāi)始慢慢減少，有些甚至?xí)兂捎泻?xì)菌，因此腸道微生物群落的失衡被認(rèn)為會(huì)加速腸道炎性的過(guò)程。健康的腸道通常是缺乏氧氣的，而有益細(xì)菌也會(huì)非常適應(yīng)這些低氧的環(huán)境，并且通過(guò)發(fā)酵來(lái)破碎食物中的纖維，而有害細(xì)菌，比如大腸桿菌，并不會(huì)像有益細(xì)菌那樣，其往往會(huì)在高水平氧氣的環(huán)境中“茁壯生長(zhǎng)”。

研究者Winter解釋道，炎性會(huì)改變環(huán)境，進(jìn)而就會(huì)干擾腸道中棲息的厭氧菌的生長(zhǎng)，但大腸桿菌往往偏愛(ài)這種環(huán)境，其往往會(huì)等待一次“偶然事件”發(fā)生來(lái)開(kāi)始發(fā)起攻勢(shì)，比如機(jī)體炎癥發(fā)生等。在炎癥發(fā)生過(guò)程中，氧氣可用性的增加會(huì)幫助大腸桿菌在炎性腸道中生存。通過(guò)進(jìn)行呼吸作用，有益細(xì)菌所產(chǎn)生的大量廢棄物會(huì)被腸道中的大腸桿菌再度循環(huán)利用，而大腸桿菌會(huì)將這些代謝廢物變廢為寶，并且促進(jìn)大腸桿菌群體快速生長(zhǎng)擴(kuò)張。

闡明腸道菌群失衡的分子機(jī)制或?yàn)楹笃诳茖W(xué)家們開(kāi)發(fā)新型療法和診斷策略非常重要，當(dāng)然研究人員也希望能夠開(kāi)發(fā)出更加有效的策略來(lái)治療炎性腸病以及言行相關(guān)的結(jié)直腸癌，比如開(kāi)發(fā)一種新型藥物來(lái)抑制大腸桿菌的特殊代謝功能。最后研究者Winter說(shuō)道，如果我們通過(guò)有益的共生細(xì)菌來(lái)干擾廢棄物的產(chǎn)生，這樣我們就能阻礙有害細(xì)菌（比如大腸桿菌）的代謝，進(jìn)而就會(huì)影響有害細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而就能保護(hù)整個(gè)腸道微生物群落系統(tǒng)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(lái)避免其快速繁殖以及對(duì)機(jī)體腸道產(chǎn)生副作用。

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