新发现揭示了糖是如何破坏肠道细菌进而导致肥胖问题

新发现揭示了糖是如何破坏肠道细菌进而导致肥胖问题一项新动物研究表明,糖可以通过引起肠道微生物组的破坏而导致代谢性疾病如糖尿病的产生。这项新研究结果准确地说明了某些肠道细菌如何保护人们免受高脂肪饮食的有害影响,以及饮食中的糖如何破坏这些保护机制。高脂肪、高糖饮食会引发各种健康问题,这当然不是什么重大新闻。但随着科学家对我们肠道中数万亿细菌影响我们总体健康的方式有了更多的了解,我们也在收集一些独特的见解以了解不良的饮食选择到底是如何导致特定的健康问题。在这项新研究中,研究人员首先关注高脂肪、高糖饮食对小鼠微生物组的影响,另外还关注了一种特定的免疫细胞。这些免疫细胞被称为Th17,是T细胞的一个专门子集,用来帮助保护肠道免受某些致病细菌的侵害。低水平的Th17细胞则跟代谢性疾病和炎症状况有关。该项目的首席研究员IvayloIvanov表示:“这些免疫细胞产生的分子减缓了肠道对‘坏’脂质的吸收,它们减少了肠道炎症。换句话说,它们保持肠道健康并保护身体不吸收致病脂质。”那么当喂食高脂肪、高糖饮食时,小鼠肠道中的Th17细胞发生了什么?这些动物迅速发展出代谢性疾病的几个特征如体重增加、葡萄糖不耐受,另外还显示出肠道Th17细胞的减少。但更具体地说,研究人员发现Th17水平的降低是由于饮食引起的肠道微生物组的变化。已知能促进Th17的细菌被其他种类的肠道细菌所取代。而特别是糖似乎增加了有害肠道细菌的数量并最终降低了Th17的水平。有意思的是,Ivanov指出,只要动物保留高水平的已知诱导Th17的肠道细菌,脂肪饮食就不会导致负面的代谢影响。Ivanov说道:“糖消除了丝状细菌,保护性Th17细胞因此而消失。当我们给小鼠喂食无糖高脂肪饮食时,它们保留了肠道Th17细胞并完全受到保护从而不会发展成肥胖症和糖尿病前期,尽管它们吃的卡路里数量相同。”然而通过从小鼠饮食中去除糖而获得的任何代谢健康益处只有在存在Th17诱导性肠道细菌的情况下才明显。如果没有这种特定的微生物组成,调整后的高脂肪、低糖饮食的动物仍会增加体重并出现代谢综合征。Ivanov补充道:“这表明,一些流行的饮食干预措施如尽量减少糖类,可能只对那些在其微生物群中拥有某些细菌群的人有效。”据Ivanov介绍称,一些人可能从有助于提高Th17诱导肠道细菌水平的益生菌中受益。但由于小鼠的微生物群与人类不同,目前还不清楚到底什么类型的细菌是最佳的,即使有了这些知识,有针对性的益生菌也只能在临床医生可以确定一个人需要这些特定微生物的情况下才有用。或者从这些发现中得到的最明显的启示是,饮食中的糖可能导致代谢问题的方式之一是通过改变肠道中的Th17水平。Ivanov推测,未来Th17将被直接作为治疗目标,而不是试图调控细菌的中间人。“我们的研究强调,饮食、微生物群和免疫系统之间的复杂互动在肥胖症、代谢综合征、2型糖尿病和其他疾病的发展中起着关键作用。它表明,为了获得最佳健康,重要的是不...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310727.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1310727.htm

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有关肠道微生物组的新发现可能带来新的戒毒疗法维克森林大学医学院的研究人员利用肠道微生物组调节大脑功能的能力及其在抑郁症、焦虑症和自闭症等神经精神疾病中作用的现有科学知识作为研究基础。他们另辟蹊径,研究微生物组是否以及如何影响可卡因的使用和戒断渴望。该研究的通讯作者德鲁-基拉利(DrewKiraly)说:"对于有可卡因使用障碍病史的患者来说,复吸的风险很大,目前还没有有效的药物治疗方法来降低这种风险。因此,我们的研究考察了肠道微生物组如何随着时间的推移影响药物寻求。"首先,研究人员给大鼠注射抗生素,以消耗动物微生物群中的"好"细菌。然后训练大鼠自我服用可卡因。接下来,研究人员考察了有益肠道细菌的减少是否会影响老鼠戒毒后的可卡因觅药行为。最后,研究人员给大鼠注射了短链脂肪酸(SFCAs),以逆转抗生素治疗的效果,看看它对大鼠觅可卡因的行为有什么影响。短链脂肪酸由有益的肠道细菌产生,对大脑健康非常重要。研究人员发现,与对照组相比,微生物群耗竭的大鼠吸食更多的可卡因,并且在戒断一段时间后更努力地寻找毒品,他们说,这表明肠道微生物群影响了可卡因的奖励效应。除了行为上的变化,研究人员还发现,微生物群耗竭显著改变了大脑奖赏和快感系统的一部分--伏隔核的神经生物学标记。重要的是,他们发现微生物群耗竭造成的行为和生物影响可以通过施用SCFA逆转。研究人员说,他们的发现为今后研究特定微生物组成如何驱动药物寻求和其他动机相关行为奠定了基础:"综合来看,这些发现证明了微生物组及其代谢物在药物摄取和寻求中的作用,为今后在这一领域开展转化工作奠定了基础。最终,这些微生物信号通路有可能作为生物标志物或药物使用障碍患者的治疗方法进行探索。"这项研究发表在《神经精神药理学》(Neuropsychopharmacology)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375001.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1375001.htm

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针对佛教僧侣的微生物组研究揭示了冥想对肠道细菌的影响2017年对18项冥想研究的回顾推测,这种做法可以改变影响炎症的某些基因的表达。虽然这被假设为支撑冥想的一些积极影响的可能机制,但工作的分子过程仍然是个谜。在最近的研究揭示了我们的肠道-大脑轴可以影响炎症、新陈代谢和情绪的许多方式之后,新的研究开始探索冥想和肠道微生物组之间的潜在关系。为了做到这一点,研究人员转向了与世隔绝的藏传佛教僧侣,他们每天花很多时间进行冥想。来自西藏三个偏远寺庙的37名佛教僧侣被招募来提供粪便样本进行微生物组分析。每个参与者平均每天打坐两小时,时间长达30年。为了分离任何可能与冥想直接相关的微生物组差异,研究人员从一个由寺庙附近居民组成的对照组收集了微生物组样本。该研究指出,由于这些地区的受试者人数稀少,在招募一个足够的对照组方面存在重大挑战。在排除了那些服用抗生素或益生菌的人,并将他们的饮食、年龄和健康状况与僧侣相匹配后,研究人员找到了19名邻近的居民作为对照组。研究人员在新的研究中报告说:"我们发现,冥想组和对照组之间的几个细菌物种有明显的不同。冥想组中的细菌在属的层面上丰富了,对人类的身体和心理健康有积极的影响。这种改变的肠道微生物群组成可以减少焦虑和抑郁的风险,并改善身体的免疫功能"。冥想组中普雷沃特氏菌和细菌菌种的含量最为明显。这两个物种以前一直与积极的心理健康和低的抑郁症和焦虑症比率有关。尽管研究结果非常吸引人,但研究人员表示需要谨慎解释。研究对象的队列非常小,虽然研究人员试图将对照组尽可能地与僧侣相匹配,但研究结果不能直接断定检测到的微生物组差异完全是由冥想造成的。剑桥大学的AriannaBasile也强调,这些发现不能作为冥想通过微生物组改善心理健康的证据。没有参与这项新研究的Basile说,可能有一些证据表明冥想可以帮助轻微的心理健康疾病,这些新的发现并没有对这种关联提供巨大的洞察力。"研究人员能够研究粪便微生物群的不同功能,虽然他们推测了这些功能的影响,但研究无法预测它们是否真的会改变体内的化学过程,从而改变各种健康结果,"巴西尔指出。"同样重要的是要注意,样本量很小,虽然他们的16S测序技术没有问题,但其他技术,如元基因组猎枪分析,将能够在物种水平上分析肠道微生物组,这将提供更多信息。"至少这项新的研究是第一个尝试和调查冥想对肠道微生物组的长期影响。它也是第一个做了令人难以置信的艰苦的实际工作,追踪偏远的西藏佛教僧侣,将他们的肠道细菌与当地不打坐的邻居进行比较。这项研究的结论依赖于许多注意事项,但它也为未来的研究人员提供了引人入胜的新途径。"这些结果表明,长期的深度冥想可能对肠道微生物群产生有益的影响,使身体能够保持最佳的健康状态,"研究人员总结说。"这项研究提供了有关长期深度冥想在调节人类肠道菌群方面的作用的新线索,这可能在心身状况和福祉方面发挥积极作用"。这项新研究发表在《普通精神病学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339925.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339925.htm

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新研究:肠道细菌可改变自身基因以应对肠道炎症以色列理工学院近日发布公报说,该校研究人员参与的一个国际团队研究发现,肠道中的细菌可以改变自身基因以应对肠道炎症,从而影响人体免疫系统。相关研究成果发表在美国细胞出版社旗下期刊《细胞宿主与寄生体》上。研究人员说,该研究揭示了肠道微生物可运用一种“巧妙”的适应策略,使它们能根据炎症或病毒攻击等局部条件动态重新编码基因。然而,这种改变可能会减少一些能够调节免疫系统、抑制肠道炎症的分子的产生,使疾病恶化。

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研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力研究人员发现,母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠,其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同,这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌(一种感染小鼠肠道的细菌)的感染,这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌,后者可以感染人类,但不能感染小鼠。研究人员的实验表明,小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌,从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染,从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体,这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实,人类母乳中含有这些补体成分,它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述,这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用,防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪(FengyiWan)说:"这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养,似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知,母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白,它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点,而母乳中的补体蛋白却很少被研究,直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中,万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现,这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠--即使是补体基因正常的幼鼠--极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎,而且往往是致命的。与此相反,食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现,母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类,这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境,在这种环境中,如果存在腐蚀柠檬酸杆菌,有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要,"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞,但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而,万和他的研究小组发现,母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体,而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门,例如,阐明母乳中特定的补体生物学特性,并将其与血液中的补体生物学特性进行比较,以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421241.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421241.htm

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复杂的微生物大都会:微生物学家揭示细菌的跨代团队合作

复杂的微生物大都会:微生物学家揭示细菌的跨代团队合作当细菌建立群落时,它们会进行跨代合作并共享养分。巴塞尔大学的研究人员利用一种新开发的方法首次成功地证明了这一点。这项创新技术能够跟踪细菌群落在不同时间和空间发展过程中的基因表达。在自然界中,细菌通常生活在群落中。它们集体定植于我们的肠道,也被称为肠道微生物群,或形成生物膜,如牙菌斑。群落生活给单个细菌带来了许多好处,例如增强了对恶劣环境条件的适应能力、向新领地扩张以及从共享资源中获得共同优势。细菌群落的发展是一个非常复杂的过程,在这个过程中,细菌会形成错综复杂的三维结构。在11月16日发表在《自然-微生物学》(NatureMicrobiology)杂志上的最新研究中,巴塞尔大学生物中心的克努特-德雷舍尔(KnutDrescher)教授领导的研究小组详细研究了细菌群落的发展过程。他们在方法上取得了突破性进展,能够同时测量基因表达,并对微生物群落中单个细胞在空间和时间上的行为进行成像。琼脂板上的枯草杆菌群(彩色图像)图片来源:巴塞尔大学生物中心"我们使用枯草杆菌作为模式生物。这种无处不在的细菌也存在于我们的肠道菌群中。"研究负责人克努特-德雷舍尔(KnutDrescher)教授解释说:"我们发现,这些生活在群落中的细菌会进行跨代合作和互动。前几代人为后几代人沉积代谢物"。他们还在细菌群中发现了不同的亚群,它们产生和消耗不同的代谢物。一个亚群分泌的一些代谢物会成为后来出现的其他亚群的食物。研究人员将最先进的自适应显微镜、基因表达分析、代谢物分析和机器人采样结合在一起。利用这种创新方法,研究人员能够在精确定位的地点和特定时间同时检测基因表达和细菌行为,并识别细菌分泌的代谢物。因此,细菌群可分为三个主要区域:菌群前沿、中间区域和菌群中心。不过,这三个区域呈现出渐变的特点。"根据区域的不同,细菌的外观、特征和行为也各不相同。边缘的细菌大多是运动的,而中心的细菌则形成非运动的长线,从而形成三维生物膜。"第一作者汉娜-杰克尔(HannahJeckel)解释说:"原因之一是空间和资源的可用性不同。"具有独特行为的细菌的空间分布使群落能够扩展,同时也能隐藏在保护性生物膜中。这一过程似乎是细菌群落的普遍策略,对它们的生存至关重要。"这项研究说明了细菌群落的复杂性和动态性,揭示了单个细菌之间有利于群落的合作互动。因此,空间和时间效应在微生物群落的发展和建立中起着核心作用。这项工作的一个里程碑是开发了一种开创性的技术,使研究人员能够以前所未有的分辨率获取多细胞过程的全面时空数据。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401329.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401329.htm

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