微生物群落如何影响人类健康?

2020-11-06 803细菌

据估计,生活在普通健康成年人体内的细菌数量比人体细胞多10倍。微生物群落如何影响人类健康?这些微生物群落的变化可能是消化系统疾病、皮肤病、牙龈疾病甚至肥胖症的原因。研究人员6月3日在波士顿举行的第108届美国微生物学会大会上表示,尽管它们在人类健康和疾病中至关重要,但这些居住在我们体内的社区在很大程度上仍未被研究,需要做出协调一致的研究努力来更好地了解它们。

微生物群落如何影响人类健康?

"这可能是观察疾病的全新方式的基础。为了了解正常细菌种群的变化如何影响疾病或受疾病影响,我们首先要确定什么是正常,或者正常是否存在,"麦迪逊威斯康星大学的Margaret McFall Ngai说。

长期以来,研究人员一直怀疑并研究人类体内的有益微生物群落(统称为人类微生物组)在健康和疾病中扮演的角色,但直到最近,分子技术才达到了真正开始识别和描述构成个体微生物组的所有物种的程度。

纽约大学的马丁-布拉泽一直致力于识别生活在人类皮肤上的各种细菌,并帮助在外部形成保护屏障。在他开始研究之前,据估计,生活在皮肤上的不同种类的细菌不到100种。利用相对较新的基于DNA的测序技术,他和他的同事们试图确定健康受试者前臂上的细菌种类。

研究内容

对6名受试者的初步研究确定了182种细菌。随后的研究继续增加更多的物种,以至于Blaser现在估计生活在皮肤上的不同细菌物种数量可能接近500种。

尽管有这些数字,Blaser指出,只有大约10个物种占主导地位,约占总人口的50%。

"其他一些种群较少的物种有趣的是,它们是宿主特异性的。我们只能在单一宿主上识别它们。完全有可能每个人都有一个独特的细菌签名。"Blaser说,就像每个人都有一个独特的DNA签名或独特的指纹一样。

Blaser也开始探索这些可能在皮肤病中扮演的角色,研究可能会有所收获。对银屑病患者的初步研究表明,患有银屑病的患者和不患有银屑病的患者之间的皮肤细菌种群存在差异。

科罗拉多大学博尔德分校的丹尼尔-弗兰克是一个团队的成员,该团队正在探索人类消化道中的细菌群落在炎症性肠道疾病中可能发挥的作用。他们正在收集和比较克罗恩病患者、溃疡性结肠炎患者和健康志愿者的样本中的微生物群落。

"一些研究人员正在研究一种特定的生物体,如大肠杆菌,可能在炎症性肠病的发展中扮演的角色。我们的任务是看得更广泛。弗兰克说:"我们在肠道中看到的微生物整体是什么,这些种群如何可能与疾病发生变化"。

他们观察到健康受试者和患病者之间的微生物种群发生了显著的变化,包括正常保护性细菌种群的丧失,而不是任何一种特定的有机体与炎症性肠道疾病有关。

消化道中的细菌也可能在肥胖中发挥作用。圣路易斯华盛顿大学的露丝-莱伊是一个团队的成员,该团队一直在研究肠道中的细菌和体重之间的关系。几年前,他们发现,肥胖与消化道中某些类型细菌的相对丰度变化有关。

McFall Ngai说,由于它们的数量巨大,它们的副产品可以在大多数人的体液中找到,以及它们在健康和疾病中的潜在作用的证据,绘制和理解人类微生物组很可能与绘制和理解人类基因组一样重要,甚至更重要。无论如何,随着系统的复杂性,肯定会更加困难。

研究意义

微生物群落如何影响人类健康?美国国立卫生研究院认识到了它的重要性,2007年12月宣布人类微生物组项目作为其医学研究路线图的一部分,在未来5年内投入超过1亿美元的资助。研究人员将使用新的、全面的实验室技术来描述从健康的人类志愿者身上采集的样本中存在的微生物群落的特征,甚至是无法在实验室中生长的微生物。样本将从已知有微生物群落居住的五个身体区域采集:消化道、口腔、皮肤、鼻子和女性泌尿生殖道。随后将资助研究项目,对患有特定疾病的志愿者的微生物群落进行采样。这将使研究人员能够将特定身体部位的微生物组变化与特定疾病之间的关系联系起来。

引用

American Society for Microbiology. "Humans Have Ten Times More Bacteria Than Human Cells: How Do Microbial Communities Affect Human Health?." ScienceDaily. ScienceDaily, 5 June 2008. www.sciencedaily.com/releases/2008/06/080603085914.htm.

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