電話：
021-67610176傳真：
圖片來自CC0 Public Domain。
2017年12月8日//---在一項(xiàng)新的研究中，來自美國哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員清除了微生物研究領(lǐng)域的一個(gè)重大的障礙：他們?cè)O(shè)計(jì)出并成功地使用一種方法來梳理腸道細(xì)菌與疾病之間的因果關(guān)系。他們說，這種被稱作微生物組三角測量（microbial triangulation）的方法可能并不僅僅是推動(dòng)微生物組和疾病之間的關(guān)聯(lián)性研究，而且也可能會(huì)闡明這兩者之間真正的因果關(guān)系。相關(guān)研究結(jié)果于2017年12月6日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Moving beyond microbiome-wide associations to causal microbe identification”。
通過小鼠中開展實(shí)驗(yàn)，這些研究人員鑒定出一種之前未知的腸道微生物，它能夠抑制腸道炎癥并阻止嚴(yán)重的結(jié)腸炎。他們說，這一發(fā)現(xiàn)為在炎癥性腸病患者中對(duì)這種新鑒定出的腸道微生物作為一種益生菌療法進(jìn)行測試提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。炎癥性腸病的特征是腸道慢性炎癥。據(jù)美國疾病控制預(yù)防中心（CDC）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在美國，有高達(dá)130萬人患上這種疾病。
這種方法涉及逐漸地縮小細(xì)菌物種以便鑒定出調(diào)節(jié)特定疾病風(fēng)險(xiǎn)的特定微生物。在當(dāng)前的這項(xiàng)研究中，這些研究人員據(jù)此鑒定有益的保護(hù)性細(xì)菌。
論文共同通信作者、哈佛醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)與免疫生物學(xué)系教授Dennis Kasper說，“我們的方法能夠幫助科學(xué)家們從成千上萬種目前被認(rèn)為可調(diào)節(jié)健康的微生物中找出特定的細(xì)菌。如果這個(gè)領(lǐng)域不想僅停留在過去的微生物與疾病之間的關(guān)聯(lián)性研究上，我們就需要一種新的方法來可靠地梳理出腸道細(xì)菌和疾病之間的因果關(guān)系。我們相信我們的方法實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。”
在過去的十年中，接二連三的研究已鑒定出上千種共生微生物，并且對(duì)觀察到的微生物群體與眾多疾?。òㄌ悄虿?、多發(fā)性硬化癥和炎癥性腸?。┦欠癯霈F(xiàn)之間可能存在的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分門別類。然而，科學(xué)家們不知道特定微生物的存在或者它們的數(shù)量變化是否和如何影響健康，而且也不清楚某些微生物是無辜的旁觀者，僅僅是疾病的標(biāo)志物，還是它們是造成傷害或?yàn)榈挚鼓承┘膊〉淖饔谜摺?/p>
這項(xiàng)研究的zui終目標(biāo)并不僅是確定一種微生物是否促進(jìn)或降低一種特定疾病的風(fēng)險(xiǎn)，而是發(fā)現(xiàn)能夠用于治療的微生物和它們產(chǎn)生的分子。
論文共同通信作者、哈佛醫(yī)學(xué)院兒科研究員Neeraj Surana說，“zui終目標(biāo)是闡明疾病機(jī)制，然后鑒定出能夠用于治療、逆轉(zhuǎn)或預(yù)防這種疾病的微生物分子。”
在這項(xiàng)新的研究中，Kasper和Kasper對(duì)攜帶著不同的腸道細(xì)菌群體的幾組小鼠的腸道微生物組進(jìn)行了比較。
這些研究人員首先利用兩組小鼠開展研究。一組小鼠與人腸道微生物組一起進(jìn)行培育，因而它們攜帶著通常存在于人腸道中的微生物。另一組小鼠攜帶著正常的小鼠腸道微生物組。當(dāng)他們給這些小鼠注射一種觸發(fā)腸道炎癥（即結(jié)腸炎）的化合物時(shí)，攜帶著人腸道細(xì)菌的小鼠免受這種疾病的影響。然而，攜帶著典型的小鼠腸道細(xì)菌的小鼠出現(xiàn)了嚴(yán)重的癥狀。
接下來，這些研究人員將所有的小鼠放在同一個(gè)生活空間里。僅僅短短的一天共同生活就導(dǎo)致它們對(duì)這種疾病作出的反應(yīng)發(fā)生顯著的變化。起初抵抗結(jié)腸炎的小鼠開始顯示出較為嚴(yán)重的癥狀，而易患上結(jié)腸炎的小鼠越來越強(qiáng)地抵抗這種疾病的影響，產(chǎn)生的癥狀也比較溫和。這種概念驗(yàn)證研究表明在共同的生活空間中發(fā)生的腸道細(xì)菌交換能夠?qū)е逻@些小鼠應(yīng)對(duì)這種疾病的能力發(fā)生變化。
大海撈針
調(diào)節(jié)疾病的微生物隱藏在每只小鼠中存在的數(shù)百種腸道細(xì)菌物種中。但是考慮到每組小鼠在它們的腸道中存在著700～1100種細(xì)菌物種，科學(xué)家們?nèi)绾文軌蜩b定出真正地在結(jié)腸炎中發(fā)揮重要作用的那種細(xì)菌呢？為此，Kasper和Kasper首先分析每組小鼠中的每只小鼠的腸道微生物組成，比較它們?cè)诠蚕硐嗤纳羁臻g之前和之前的腸道微生物譜。為了鑒定出微生物嫌犯的身份，他們研究了數(shù)量或豐富的微生物，并追蹤它們與結(jié)腸炎嚴(yán)重程度之間的關(guān)系。換言之，他們推斷致病性微生物的數(shù)量會(huì)這種疾病的嚴(yán)重程度升高或下降。僅有一種微生物群體符合這種情形---一類被稱作毛螺菌科（Lachnospiraceae）的細(xì)菌，即一類通常在人類腸道和其他的哺乳動(dòng)物腸道中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌。
為了查明毛螺菌科中的哪種細(xì)菌調(diào)節(jié)對(duì)結(jié)腸炎作出的反應(yīng)，這些研究人員分離出一種細(xì)菌物種，并將它移植到易患結(jié)腸炎的小鼠中。為了進(jìn)行比較，他們也將來自不同細(xì)菌科的細(xì)菌物種移植到這些小鼠中。*能夠保護(hù)這些易患結(jié)腸炎小鼠免受這種疾病攻擊的細(xì)菌是一種之前從未被描述過的微生物，它是這些研究人員從接受過人糞便移植的小鼠腸道（它們因而具有人腸道微生物組）中分離出的。顯著的是，這種細(xì)菌并不存在于具有小鼠腸道微生物組的小鼠中。鑒于它的免疫保護(hù)性質(zhì)，Kasper和Surana將這種新發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌命名為Clostridium immunis。
這些研究人員說，總之，這些實(shí)驗(yàn)表明將可能的微生物嫌犯數(shù)量降低到單個(gè)細(xì)菌物種水平不僅是可行的，而且在鑒定出特定的調(diào)節(jié)疾病的微生物中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Neeraj K. Surana & Dennis L. Kasper. Moving beyond microbiome-wide associations to causal microbe identification. Nature, Published online: 06 December 2017, doi:10.1038/nature25019
13916499749
