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近年来,大量研究都阐明了多种人类疾病与特殊的肠道微生物组之间存在密切关联,而几乎所有的研究都只是单独地研究肠道微生物组与某一种疾病的关联,然而从医学角度来讲,大部分人群同时都会患上几种疾病,即“并存病”(comorbidities)。
近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,研究人员对机体肠道微生物组与多种人类疾病的关联进行了研究,相关研究结果让研究人员比较震惊,他们发现,在某一种疾病中会增加的特殊微生物(比如肠杆菌科细菌)或许会在几乎所研究的38种疾病中都表现出增加的趋势,此外,有些被认为健康的肠道菌群在所研究的38种疾病患者机体中又处于水平降低的表现。
研究人员利用了来自TwinsUK队列研究计划中的数据进行研究,这项队列研究是研究人员对来自英国有着健康历史的双胞胎进行的相关研究,他们对参与者的许多生物性研究进行了超过25年的研究。这些志愿者与很多人一样,随着时间延续,他们机体中也会积累一些健康问题,在捐献粪便的2700名个体中,有96%的个体都存在一种或多种健康问题。
研究人员发现,这些肠道微生物或许并不是针对单一的疾病,而是针对个体的一般健康状况,从生物学的角度来讲这似乎是有道理的,而每一种肠道微生物所喜欢的环境也是相当特殊的,任何干扰肠道微生物菌群的事件,哪怕只是轻微的改变,都意味着一些敏感的菌群无法存活。
比如,结肠组织是一种相对缺氧的环境,很多疾病都会诱发低水平的炎症发生,也就意味着,组织中微小的血管会被打开,白细胞会涌入包括肠道在内的组织,当细胞利用氧气作为武器的话,结肠中的氧气水平就会上升,这对于正常的肠道菌群是非常有害的,因为这些菌群已经进化出了适应肠道缺氧环境的能力,比如,一种名为普拉梭菌群(Faecalibacteria Prausnitsii)的特殊肠道菌群,其在几乎任何疾病中都会遭到毁灭。
目前研究人员并不清楚这些友好肠道菌群的缺失会对个体的健康产生怎么样的连锁反应,其或许是指示机体健康状况的良好指示器,或者会促进机体变得更加健康,如果这些肠道菌群的确对机体健康非常有益的话,临床医生可能就需要在个体疾病早期采取相关措施来维持这些肠道菌群的存活,这可能包括服用益生菌等。
未来研究人员希望找到一种方法来分离健康的肠道菌群,并且在肠道外对其进行培养,一旦在体外获得足够的肠道菌群后,研究人员就会将其重新引入机体肠道中来增强机体健康,而且健康肠道菌群的个性化组合可能要比随机植入某些有益细菌在肠道中存活的可能性更大。
研究人员在所有疾病中都发现水平增加的细菌是肠杆菌科细菌,相比在正常结肠组织中而言,这些细菌能够更加适应高氧环境并在其中生存,肠杆菌科细菌就包括诸如大肠杆菌等容易让人致病的细菌,同时细菌菌体还会携带很多抗生素耐药性基因。
细菌间能通过名为基因水平转移(horizontal gene transfer,HGT)的机制来实现特殊基因的传递,从而在抗生素攻击时得以生存,因此如果在人类多种疾病中发现了这些携带抗生素耐药性基因的细菌的话,临床医生就能在控制感染的同时,为患者提供更加安全有效的治疗。比如将一群易感性患者聚集在医院内就很有可能为毒力细菌创造出更加适应性进化的机会,因此后期研究人员就需要深入研究来探讨如何让人们在家中更加安全地生活。