讓腸道微生物監(jiān)測(cè)你的健康狀況

人類(lèi)的腸道是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)：無(wú)數(shù)細(xì)菌定居其中，幫助我們消化食物。近日，來(lái)自盧森堡系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心(lcsb)等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合研究小組開(kāi)發(fā)出一種更為詳盡的新方法來(lái)研究這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)：他們的新方法包括解碼細(xì)菌的dna，測(cè)序rna評(píng)估活性，識(shí)別催化代謝過(guò)程的蛋白質(zhì)。研究人員說(shuō)，我們第一次可以同時(shí)在dna、rna、蛋白質(zhì)三個(gè)層面觀察腸道菌群的變化。這對(duì)于科學(xué)家更好地理解一些受腸道微生物組影響的疾病，比如糖尿病是十分重要的。研究人員發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者和健康人的腸道微生物組成幾乎沒(méi)有什么不同。但是，被這些細(xì)菌開(kāi)啟或關(guān)閉的基因卻差異很大。糖尿病患者腸道菌群代謝紊亂導(dǎo)致疾病進(jìn)一步惡化研究人員分析了多個(gè)家族1型糖尿病患者及其健康親屬的糞便樣本。他們發(fā)現(xiàn)，與人們長(zhǎng)久以來(lái)的認(rèn)知不同，健康人和糖尿病患者的細(xì)菌種類(lèi)組成上并沒(méi)有太大差異。但是，這些細(xì)菌的作用卻有很存在很大差異。對(duì)于1型糖尿病，這種差異可能發(fā)生在人體免疫系統(tǒng)攻擊自身胰腺中產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞時(shí)。由此導(dǎo)致的損傷可能從根本上破壞消化液的成分。而腸道細(xì)菌必須適應(yīng)環(huán)境的改變。因而它們調(diào)整自身代謝，最終導(dǎo)致這些細(xì)菌改變自己生產(chǎn)的蛋白質(zhì)和維生素水平，如硫胺素。而人體硫胺素水平的改變又會(huì)加劇疾病的進(jìn)程。因而，那些本來(lái)有益的腸道細(xì)菌變成了影響健康的風(fēng)險(xiǎn)因素，并且可能加重患者的病情。如此精確地描述微生物中與疾病相關(guān)的變化并考察它們對(duì)機(jī)體的影響至今仍然十分困難。雖然科學(xué)家們可以通過(guò)傳統(tǒng)的dna分析來(lái)確定腸道生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌種類(lèi)構(gòu)成，但要了解某個(gè)特定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化仍然束手無(wú)策。而這項(xiàng)研究做到了，其突破之處在于研究人員結(jié)合不同的分析手段：他們首次考察了基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組信息，這意味著研究人員可以同時(shí)觀察微生物中dna、rna及蛋白質(zhì)的變化。因此，研究人員現(xiàn)在可以了解哪些基因轉(zhuǎn)錄，或者某個(gè)特定時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生哪些蛋白質(zhì)。這種在三個(gè)層面上同時(shí)進(jìn)行的研究為科學(xué)家們繪制了一個(gè)全新的腸道功能過(guò)程，比如與代謝有關(guān)的過(guò)程。腸道菌群代謝幫助確認(rèn)疾病生物標(biāo)志物科學(xué)家還表示，他們希望這項(xiàng)研究可以幫助他們確認(rèn)生物標(biāo)志物。生物標(biāo)志物都是一些分子，比如蛋白質(zhì)，它們的水平在糖尿病早期可能就會(huì)發(fā)生改變。這些生物標(biāo)志物可以讓診斷更加容易，這樣就可以在疾病早期采取干預(yù)措施。為了推進(jìn)這些生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)還需繼續(xù)。研究人員希望那些有早期糖尿病兒童的家庭能參與這項(xiàng)研究。對(duì)于年輕人來(lái)說(shuō)，盡早發(fā)現(xiàn)疾病指標(biāo)是十分重要的。畢竟，醫(yī)生干預(yù)得越早，越能保證患者的生活受到的影響更小。研究人員正設(shè)計(jì)更為詳細(xì)的機(jī)制研究讓我們能更好地理解微生物組的復(fù)雜功能。比如，1型糖尿病患者腸道微生物的硫胺素生物合成究竟有何不同。

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