当微生物群落“发生冲突”时会发生什么：300多个人类粪便移植数据的奇特发现

当微生物群落“发生冲突”时会发生什么：300多个人类粪便移植数据的奇特发现科学家们使用来自300多个人类粪便微生物群移植的数据来获得对两个肠道微生物群“发生冲突时”会发生什么的生态理解。粪便微生物群移植（FMT）是将下层肠道的液体和微生物从一个人转移到另一个人。它有时被用来治疗肠道炎症性疾病，如溃疡性结肠炎和细菌感染。它的一种形式最早记录于4世纪的中国。然而，直到20世纪50年代，它才被引入西方医学。在过去20年里，它已经稳步获得了突出的地位。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316893.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1316893.htm

抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物

抗生素和它们的盟友：科学家发现保护肠道微生物组的化合物这项独特的研究由LisaMaier博士和CamilleV.Goemans博士进行。Goemans博士及其同事的独特研究，分析了144种不同的抗生素对最常见的肠道细菌丰度的影响，为减少抗生素治疗对肠道微生物组的不利影响提供了新的见解。人类肠道中数以万亿计的微生物通过帮助消化、提供营养物质和代谢物以及与免疫系统合作抵御有害细菌和病毒而对健康产生深远影响。抗生素会破坏这些微生物群落，导致失衡，从而导致艰难梭菌感染引起的复发性胃肠道问题，以及肥胖、过敏、哮喘和其他免疫或炎症疾病等长期健康问题。尽管有这种众所周知的附带损害，但由于技术上的挑战，哪些抗生素会影响哪些类型的细菌物种，以及是否能减轻这些负面的副作用还没有被系统地研究。为了了解更多，研究人员系统地分析了用144种不同的抗生素治疗后在肠道中常见的27种不同细菌的生长和存活情况。他们还评估了这些抗生素-细菌组合中超过800种抗生素的最小抑制浓度（MIC）--阻止细菌生长所需的最小抗生素浓度。结果显示，大多数肠道细菌的MIC比致病细菌略高，这表明在常用的抗生素浓度下，大多数被测试的肠道细菌不会受到影响。然而，两类广泛使用的抗生素--四环素类和大环内酯类不仅在比阻止致病菌生长所需的浓度低得多的情况下阻止了健康细菌的生长，而且还杀死了他们测试的一半以上的肠道细菌物种，有可能在很长一段时间内改变肠道微生物组构成。由于药物在不同的细菌物种之间的相互作用不同，研究人员调查了是否可以使用第二种药物来保护肠道微生物。他们将抗生素红霉素（一种大环内酯）和多西环素（一种四环素）与一组1197种药物结合起来，以确定能够保护两种丰富的肠道细菌物种（Bacteriodesvulgatus和Bacteriodesuniformis）免受抗生素影响的合适药物。研究人员确定了几种有希望的药物，包括抗凝血剂地卡因，痛风药物苯溴马隆，以及两种抗炎药物托芬那酸和二氟尼考。重要的是，这些药物并不影响抗生素对致病细菌的效果。进一步的实验表明，这些解毒药物也保护了来自人类粪便样本和活体小鼠的天然细菌群落。德国柏林马克斯-德尔布吕克分子医学中心的UlrikeLöber博士说："一个国际科学家团队的这项艰巨工作确定了一种新的方法，将抗生素与保护性解毒剂相结合，帮助保持肠道微生物组的健康，减少抗生素的有害副作用，而不影响其效率。尽管我们的研究结果很有希望，但还需要进一步研究，以确定最佳和个性化的解毒药物组合，并排除对肠道微生物组的任何潜在长期影响"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356111.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356111.htm

科学家完成对癌症患者进行粪便移植治疗的突破性试验

科学家完成对癌症患者进行粪便移植治疗的突破性试验QIMRBerghofer医学研究所的临床科学家、布里斯班皇家妇女医院的医生AndreaHenden博士说："骨髓移植可能是一把双刃剑。它拯救了患有侵袭性血癌的人的生命，但又可能因导致GVHD而夺走他们的生命，这令人心碎。"对于肠道发生GVHD的患者，传统的治疗方法无法奏效。Henden说："肠道内的GVHD特别难治疗，患者经常长期住院，他们要依赖医院护理和密集的免疫抑制药物。传统的免疫抑制类固醇药物治疗在所有GVHD患者中的一半都没有效果。"研究表明，肠道的微生物组，或称微生物群对保持良好的健康至关重要。微生物群是健康肠道中共存的数万亿微生物的集合，它刺激免疫系统，保护人们免受病原体入侵，分解潜在的有毒食物，并创造某些维生素和氨基酸。粪便微生物群移植（FMT）的目的是通过使用健康人的粪便细菌和其他微生物重新填充不健康的人的微生物群，使肠道恢复健康。与献血者一样，微生物群捐赠者要经过严格的筛选。粪便捐献者在使用前会在治疗商品管理局（TGA）批准的设施中进行处理和测试，FMT已经被证明在治疗肠道感染方面取得了巨大成功。Henden说："新兴科学表明，微生物组对健康的影响远远超过人们以前的想象。我们已经知道，FMT可以改变生活，在治疗另一种肠道感染--复发性艰难梭菌时，成功率达到90%"。现在，FMT将首次在澳大利亚对诊断为GVHD的血癌幸存者进行试验。由Henden领导的这项试验将在未来一年内涉及10名患者，然后进行更大规模的试验。希望这项突破性的临床试验将导致发现一种负责改善GVHD的特定微生物，目的是在未来为患者提供一种更简单、有针对性的治疗。"FMT是一种真正令人兴奋的新方法，可以拯救生命，"Henden说。"如果我们能在这些病人身上恢复健康的肠道微生物组，我们就有可能影响肠道的免疫功能，并以更安全的方式治疗GVHD，保留病人的免疫力。"该试验还有可能揭示出对克罗恩病和溃疡性结肠炎等疾病的更有效的治疗方法，这些疾病与GVHD具有相似的特征。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351987.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351987.htm

科学家找到通过工程纤维补充剂降低血压的方法

科学家找到通过工程纤维补充剂降低血压的方法医生们长期以来一直建议饮食改变是治疗高血压患者的第一选择。这种干预措施被称为DASH（阻止高血压的饮食方法），它已被证明在降低许多病人的血压方面具有难以置信的效果。然而，DASH到底是如何降低血压的，仍然是许多研究的来源。最常见的假设是饮食对肠道微生物组产生有益的变化，增加短链脂肪酸（SCFA）的产生，这随后导致血压的改善。莫纳什大学生物科学学院的FrancineMarques几年来一直在研究这些短链脂肪酸代谢物与血压之间的关系。之前的临床前研究表明，特别是乙酸盐和丁酸盐可以降低动物模型的血压。Marques解释说："这些代谢物具有尚未开发的转化潜力。以前的研究发现，乙酸盐和丁酸盐这两种微生物SCFAs能降低小鼠的血压。然而，这种方法需要病人全天候摄入SCFAs，使其不适合人类。"因此，马克斯及其同事想知道是否可以部署一种工程纤维来帮助我们的肠道微生物提供持续的高水平的有益SCFA。研究人员转向了一种被称为高淀粉玉米淀粉的纤维，它可以被修改以加入醋酸和丁酸盐。最终产品被称为HAMSAB（乙酰化和丁酰化高淀粉）。当我们的肠道微生物发酵HAMSAB时，大量的醋酸和丁酸盐被释放到结肠中。这项临床试验要回答的问题是，高血压患者补充HAMSAB是否能有效降低血压。研究人员招募了20名未经治疗的高血压患者。在三周内，参与者每天食用HAMSAB或安慰剂的补充剂。在三周的准备期后，安慰剂组和HAMSAB组交换了补充剂，因此在实验结束时，所有20名参与者都尝试了两种干预措施。"在HAMSAB治疗的高血压患者中，24小时收缩压下降了6.1毫米汞柱，"Marques宣布。"这相当于一种降压药，具有重要的临床意义"。血液测试显示，HAMSAB补充剂大大增加了循环中的乙酸盐和丁酸盐水平。这些血浆水平比通过标准饮食干预所能达到的要高。此外，研究人员看到HAMSAB补充剂改变了每个病人的肠道微生物组组成，增加了产生醋酸和丁酸的细菌水平。据Marques说，这些发现支持了微生物组产生的SCFA在调节人类血压方面发挥作用的假设。这支持了临床和实验结果，即肠道微生物群的改变，特别是SCFA生产者的耗竭，可能会在高血压之前发生"因此，像HAMSAB这样的可发酵纤维可能重新建立产生SCFA的肠道微生物群落。这项新的研究显然只是基于一小批人类受试者，因此在类似的东西成为临床可用之前还有很多工作要做。目前还不清楚HAMSAB补充剂是否会成为未来研究的重点，但研究结果确实表明，通过肠道微生物组调节SCFA水平可以有效治疗高血压。这项新研究发表在《自然-心血管研究》上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338645.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338645.htm

新研究向抗病微生物组疗法迈出重要一步

新研究向抗病微生物组疗法迈出重要一步现在，哈德逊医学研究所（HudsonInstituteofMedicalResearch）与美国系统生物学研究所（InstituteforSystemsBiology）和澳大利亚莫纳什大学（MonashUniversity）的科学家合作开展的新研究发现了一种方法，可以确定肠道中哪些物种最重要，以及它们之间的相互作用如何影响微生物组和更广泛生物学的健康，并为治疗炎症性肠病、感染、自身免疫性疾病和癌症等一系列健康问题的新进展铺平了道路。哈德逊研究所副教授塞缪尔-福斯特（SamuelForster）说："健康的肠道中大约有1000种不同的细菌--这是一个微观的多元文化社区，拥有超过一万亿的个体成员。我们微生物群落中的细菌以群落的形式存在，它们相互依赖，相互产生和分享关键的营养物质"。研究人员表示，通过研究复杂微生物群的计算模型，他们不仅可以了解微生物的构成和相互作用，还可以了解它们如何影响周围的身体。福斯特说："我们开发了一种新的计算方法来了解这些依赖关系及其在塑造我们的微生物群方面的作用。这种新方法解开了我们对肠道微生物群的理解，为选择性重塑微生物群落的新治疗方案奠定了基础。"克罗恩病就是一个例子，研究小组证实它与微生物群中的硫化氢有关。研究人员发现，与之前的研究相反，该病是由于使用硫化氢的细菌减少而引发的，而不是产生硫化氢的物种增加。福斯特和他的团队与总部位于阿德莱德的生物技术公司BiomeBank有着长期的合作关系，该公司正在研究通过恢复肠道微生物生态来治疗和预防疾病的新方法。通过哈德逊医学研究所与BiomeBank的合作，这些对群落结构的深入了解将为合理选择微生物组合进行有针对性的干预提供机会。使用计算方法研究微生物群落可能是了解如何针对群落中的复杂关系采取意义深远的健康干预措施的关键一步。"这是开发复杂微生物疗法的重要一步，"领衔作者瓦内萨-马塞利诺（VanessaMarcelino）说。"这种方法使我们能够识别和排列细菌之间的关键相互作用，并利用这些知识预测改变群体的有针对性的方法"。该团队目前正与生物技术公司BiomeBank合作，以便将他们的发现付诸实践，找到利用肠道微生物群生态学治疗和预防疾病的新方法。福斯特说："通过哈德逊医学研究所与BiomeBank的合作，我们对群落结构的这些见解将为合理选择微生物组合进行有针对性的干预提供机会。"该研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391753.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391753.htm

科学家发现 CRISPR-Cas 系统的潜在新功能

科学家发现CRISPR-Cas系统的潜在新功能研究小组最近在《自然-微生物学》（NatureMicrobiology）杂志上发表了他们的研究成果。亚历山大-普罗斯特博士图片来源：UDE/BettinaEngel-Albustin2020年，生物化学家埃马纽埃尔-夏彭蒂耶（EmmanuelleCharpentier）和詹妮弗-杜德娜（JenniferDoudna）因将CRISPR-Cas系统（或称"基因剪刀"）应用于基因工程的生物技术而获得诺贝尔奖。然而，这种基因工具的许多功能至今仍未被探索。例如，微生物能否利用它们来对抗寄生在它们身上的其他微生物？带着这个研究问题，亚历山大-普罗普斯特分析了地壳深处微生物的遗传物质。地球上70%以上的微生物都生活在深层生物圈中。如果我们想了解地球上的多样性，就值得深入研究，他解释道。这位微生物学家和他的团队一起分析了美国一个间歇泉从深海吐到地面的水，以及日本堀之部地下实验室的样本。研究小组重点研究了古细菌，它们作为宿主和寄生虫生活在生态系统中。这种微小的微生物在细胞大小上与细菌极为相似，但生理特性却大相径庭。他们的基因组分析结果提供了新的见解：宿主附近的寄生虫明显很少，而且宿主对寄生虫表现出遗传抗性。研究人员从微生物基因组中的基因剪刀中发现了其中的原因。"在进化过程中，古细菌吸收了寄生虫的DNA。如果带有相同DNA的寄生虫现在攻击生物体，外来遗传物质可能会被CRISPR系统识别并分解，"普罗普斯特解释道。这位微生物学家是分析环境样本中遗传物质的专家，他的实验室采用了最新的方法，如牛津纳米孔技术，该技术可以对遗传物质进行快速、全面的测序。为了排除他们只是遇到个别情况的可能性，研究人员将分析范围扩大到7000多个基因组，并观察到这种现象非常频繁。在未来的研究中，这一发现还将有助于区分有益的共生体和有害的寄生虫。如果存在CRISPR识别，那么该微生物就很有可能是寄生虫。这或许还将有助于今后更好地理解重要的新陈代谢过程，如生态系统中的碳流。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374597.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374597.htm