作者:Chris Simms
一组神秘的细菌似乎在无病人群的肠道微生物组中茁壮成长,这暗示它们可能对良好健康至关重要。
据估计,我们的肠道中栖息着超过4600种细菌,它们相互之间以及与我们的身体相互作用,影响从免疫系统到睡眠、衰老速度和心理健康状况风险等各个方面。
然而,这些物种中约有三分之二属于"隐秘微生物组",其中大多数我们甚至无法在实验室中培养或命名。我们只有在肠道中发现它们的基因组后才知道它们的存在。剑桥大学的Alexandre Almeida表示:"一个亟待解答的问题仍然是:这些物种只是旁观者,还是与人类健康相关?"
为了有所了解,Almeida和他的同事在肠道微生物组样本中发现的基因组阵列中寻找细菌的遗传指纹。这些样本来自涉及39个国家(主要在欧洲、北美和亚洲)超过11,000人的研究。
这些人中约有一半没有已知的医学状况,而另一半则被诊断出患有13种疾病中的一种,包括炎症性肠病、肥胖和慢性疲劳综合征。
研究人员将715种细菌物种与至少一种这些状况联系起来,其中342种物种在人们患病时数量较高,而373种在人们健康时数量较多。
在这些候选者中,一个名为CAG-170的属显示出最强的关联。Almeida表示:"在不同状况下,我们一致发现CAG-170在健康状态下相比疾病状态下明显增加。"
在研究的另一部分,Almeida和他的同事调查了哪些细菌物种与健康的肠道微生物混合或不平衡的混合(称为菌群失调)最相关。
Almeida表示:"我们再次发现,CAG-170似乎产生了显著的影响。存在一个明确的相关性,基本上,CAG-170的丰度越高,菌群失调程度越低,肠道微生物组也更健康。"
为了探究原因,研究团队随后研究了CAG-170的基因组,发现了能够产生高水平维生素B12的代谢途径基因,以及能够分解多种碳水化合物和纤维的酶的基因。
Almeida表示,没有迹象表明CAG-170细菌自身使用维生素B12,但通常与它们一起发现的其他物种往往具有利用它的能力。"CAG-170似乎采取了更为利他主义的方法,为微生物组的其余部分提供代谢支持。"
意大利特伦托大学的Nicola Segata表示,这是更好地了解我们肠道微生物组哪些特征与健康或疾病相关的重要的一步。Segata最近的工作揭示了健康肠道微生物组可能是什么样子,但并未具体阐明这些细菌如何带来这些益处的机制。
Almeida表示,高数量的CAG-170是导致健康的原因还是健康的结果并不容易回答。解决这个问题将需要研究引入CAG-170是否降低某些状况的风险。
Segata表示:"人类微生物组和人类身体如此紧密相连,以至于它们应该被视为一个单一的、极其复杂的系统。与其讨论前者相对于后者的因果作用,我们应该研究整个系统如何与健康或不健康状态以及健康和不健康的饮食相关联。"
Segata表示,通过营养临床试验跟进这项研究非常重要,以评估饮食的哪些变化会影响微生物组-人体系统的哪些部分。
Almeida从两个方面看到了CAG-170的潜力。第一,这些细菌可以作为肠道微生物组健康的指标。第二,这为新一代旨在支持整体健康的益生菌打开了大门。
Segata表示,CAG-170可能是益生菌的良好候选者,但在实验室中培养这些细菌非常具有挑战性,更不用说开发将它们活着输送到肠道并实际定植的方法了。"找到能够增加CAG-170数量的最佳食物或最佳益生元补充剂,可能比将这些物种开发为益生菌产品更为可行,"他表示。
Almeida表示,基因组数据提供了关于可能有所帮助的线索。CAG-170细菌似乎无法产生氨基酸精氨酸,因此提供更多精氨酸可能有助于培养这些细菌,或有一天增强它们在肠道中的存在。
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