乌梅奥大学和塔尔图大学的研究人员发现,反复使用抗生素会导致肠道正常保护性黏液屏障的缺陷,这是由于抗生素引起的微生物群改变所致。在进一步的研究中,研究人员还发现了一种独立于细菌的机制,即抗生素可以直接损害黏液屏障。
这些研究结果已发表在《肠道微生物》(Gut Microbes)和《科学进展》(Science Advances)期刊上。
“这两项研究共同表明,抗生素可以通过至少两种独立的机制损害黏液层,并且它们可能通过改变肠道细菌产生长期影响。这进一步支持了抗生素应负责任地使用的观点。”
乌梅奥大学分子生物学系感染生物学副教授比约恩·舍罗德(Björn Schröder)说。
虽然抗生素无疑是对抗细菌感染的重要资源,但越来越多的证据表明,如果过度或误用,它们也会对我们的健康造成严重风险,包括对肠道造成问题。之前的研究已经显示了短期抗生素治疗对肠道环境的影响,但不太清楚过去几年中反复使用抗生素如何影响我们的肠道。
为了解决这个问题,乌梅奥大学的比约恩·舍罗德及其团队与爱沙尼亚塔尔图大学的一个研究小组合作,后者建立了一个深度特征化的个体队列,提供了粪便样本和健康记录。
研究人员选择了在过去至少服用过五次抗生素的人,但他们在取样前六个月内没有服用过抗生素,并将他们的微生物群组成与过去十年内未服用过抗生素的人进行了比较。
“分析显示,即使是在很久以前服用的抗生素也改变了肠道细菌的组成。这些结果表明,反复使用抗生素对肠道细菌组成的长期影响可以持续至少几个月。”塔尔图大学博士生克特-丽丝·克里古尔(Kertu-Liis Krigul)说。
在将人类微生物群移植到小鼠体内并使用专门方法分析肠道黏液功能后,研究人员发现,移植了有反复使用抗生素历史的人类细菌的小鼠,其黏液层的功能受到破坏。黏液层的扩张减少,变得可渗透,允许细菌更接近肠壁。
“通过详细观察肠道中的细菌,我们发现以黏液层为食的细菌在这些小鼠体内的水平更高。这进一步支持了肠道细菌在决定黏液屏障功能方面的作用。”乌梅奥大学分子生物学系博士生雷切尔·费尼(Rachel Feeney)说。
另一项国际合作研究进一步表明,抗生素还可以独立于肠道细菌直接破坏黏液屏障。
通过给正常小鼠和“无菌”小鼠服用万古霉素,研究人员能够证明这种抗生素可以直接作用于黏液屏障,而无需依赖肠道细菌。在乌梅奥大学进行的补充实验显示,该抗生素可以在应用后的几分钟内破坏黏液层的扩张。
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