利用显微镜下蠕虫发现肠道健康新突破——近在咫尺的发现
布莱安娜·金塔纳 报道
2025年11月19日
达莱娜·里维拉（Dalaena Rivera）和罗伯特·卢伦（Robert Luallen）站在斑点豹纹植物丛中，他们在此发现了用于探索肠道健康问题解决方案的线虫（照片来源：布莱安娜·金塔纳）
在实验室附近花园中发现的微型透明蠕虫帮助圣地亚哥州立大学研究人员取得了一项发现，该发现可能有助于改善肠道健康问题的治疗。
肠道是一个复杂的系统，由弯曲盘绕的管道组成，表面覆盖着一层黏液，是数千种不同细菌的家园。这使得很难精确定位特定细菌并确定哪些与克罗恩病、炎症性肠病甚至结直肠癌等胃肠道（GI）疾病相关，这些疾病影响了数千万美国人。
在5月发表于《自然》杂志《npj生物膜与微生物组》的一项研究中，生物学副教授罗伯特·卢伦（Robert Luallen）及其在生命科学北楼卢伦实验室的研究团队与法国国家科学研究中心（CNRS）和雷恩大学（Université de Rennes）支持的研究人员合作。他们发现了三种细菌，这些细菌会锚定在覆盖肠道的黏液层上，而不是在消化过程中被冲走前自由漂浮。
这些细菌是在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）内部发现的，这是一种显微镜下的线虫，其肠道细胞与人类肠道中的细胞相似，有助于分解枯死的植被。
由于这些细菌附着在肠道细胞上，它们不容易被清除出肠道，并能迅速在整个系统中生长和复制。然而，研究人员惊讶地发现，其中一种细菌是共生的，意味着它对蠕虫没有负面影响。
“我们知道病原体可以穿透黏液层，附着在细胞上，然后感染细胞，但这可能是任何动物中首次直接证明共生细菌实际上在肠道中绑定肠道细胞的证据，”卢伦说。“在48小时内，细菌已经在整个肠道中建立了自己。”
健康问题
这些发现可能对解决肠道健康问题具有关键意义，当致病细菌数量超过共生或有益细菌时，就会发生肠道健康问题，这种现象称为菌群失调。识别允许共生细菌附着在肠道细胞上的机制，可以使科学家从致病细菌中去除这些机制，或给患者有益细菌以推翻入侵的病原体。
“如果我们能了解共生细菌如何能够在肠道中成功建立，并识别与健康微生物组相关的细菌，那么就有可能对这些细菌进行工程化，使其在患有疾病的人身上更好地附着，”卢伦说。
“你基本上可以选择自己的微生物组，这可能有助于发现治疗药物，以缓解我们看到的一些肠道菌群失调，”今年早些时候从细胞和分子生物学联合博士项目毕业的达莱娜·里维拉（Dalaena Rivera）说，她过去六年一直致力于该项目。
研究团队还探讨了仅靠共生细菌是否能够抵御入侵的病原体。
“这就像圣地亚哥——所有好地段都被占了，所以找到一个可以立足的空地非常困难，”卢伦说。“我们发现，当我们用共生细菌充斥蠕虫的整个肠道时，它们占据了所有好地段。然后当我们引入病原体时，它在宿主体内建立自己的难度要大得多。”
正如卢伦解释的那样，目前有旨在促进肠道健康的方法，但没有一种能像基于微生物组的疗法那样理想。例如，益生菌虽然有益，但不能替代坏细菌或在整个肠道中建立自己，以改变微生物组并完全解决问题。
“在人类中真正成功转移微生物组细菌的唯一方法是粪便移植，这很恶心，”卢伦说。“因此，一旦我们了解了共生细菌如何能够在宿主体内成功建立，就不必先用抗生素治疗某人，然后再给他们一个新的微生物组，而是对细菌进行工程化，使其更善于建立，当它们进入肠道时，它们将击败现有的微生物组。”
当给蠕虫喂食共生和致病细菌的混合物时，团队还观察到了有趣的结果。一种细菌并未占主导地位，而是细菌迁移到蠕虫肠道的不同部分，相互平衡。
团队建议，在未来，用类似的和平细菌治疗人类可能是治疗胃肠道问题的另一种有效疗法。
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