2019-05-16 06:18:01
过度喂养的细菌会让人生病

自第二次世界大战结束以来,随着日益繁荣和生活方式的相关变化,当今工业化国家出现了许多新的与文明相关的疾病模式。所谓的“环境疾病”的实例是不同的肠病,如克罗恩病或溃疡性结肠炎。常见原因包括人体微生物组的破坏,即身体的自然微生物定植,特别是肠的破坏。迄今为止,科学家已经解释了宿主身体和微生物之间的不同假设之间的合作:例如,他们假定过度卫生,大量使用抗生素或某些遗传因素会永久性地破坏微生物群,从而使人们容易患病。但是,到目前为止,这些解释性尝试还不完整。

来自基尔大学(CAU)的协作研究中心(CRC)1182“元组织的起源和功能”的团队现在已经制定了一个关于环境疾病发展的新的更全面的生态进化理论。基尔的研究人员认为,一种不自然且特别全面的营养供应会使细菌与其宿主生物脱离,从而破坏微生物组的微妙平衡。在某种程度上,肠道中过量喂养的细菌因此促进疾病发展。基尔科学家在mBio杂志上发表了这一基本的新方法,以更全面地解释环境疾病。

起源于海洋

基尔研究小组的出发点是海洋生境的生态学:珊瑚和藻类死亡的研究以及对海洋中重要生态系统的相关影响表明,除了气候变化或过度捕捞等其他因素外,养分海水中的条件可能是问题的原因。一旦由于人类影响导致食物供应过剩,生活在珊瑚群落中的细菌就会开始与宿主分离。然后它们不再以宿主的代谢产物为食,而是更喜欢周围水域更丰富的营养供应。由于其共生伴侣的外流,珊瑚微生物组的平衡被破坏,结果导致疾病。 “在养分供应与细菌 - 宿主关系平衡之间的这种联系中,我们看到了一个超越珊瑚非常具体的例子的普遍原则,”CRC 1182的研究助理Tim Lachnit博士解释说,他是第一作者。研究。 “在对我们的模式生物,淡水息肉Hydra的研究中,我们能够通过实验证实这种联系,”Lachnit继续说道。这些小型刺胞动物一旦正常的营养摄取受到干扰,就会出现明显的疾病迹象,而且可以获得过量的食物供应。

珊瑚和刺胞动物与人有什么关系?

具有高度概率,实验中获得的知识也可以转移到人类健康。类似于海水,或淡水息肉的简单体腔,它在进化过程中与外部环境和直接食物供应脱钩,人体肠道中的营养供应也随着文明引起的变化而变化饮食习惯的改变 - 朝着不平衡,能量丰富和低纤维饮食的方向发展。除了直接的负面健康后果之外,永久性高,易于加工的营养供应不仅影响它所喂养的人体新陈代谢,而且还影响肠道的细菌定植,这也是“喂食”。微生物从作为其主食的宿主的代谢物转变为来自人类食物的大量可用营养物,从而与它们与宿主生物的相互作用分离。 “这种过度喂养的细菌促进了它们整体的生长,某些细菌的种类以增加和不受控制的方式增殖,从而损害了微生物组的其他成员,”CRC 1182的发言人Thomas Bosch教授强调说。因此,随着细菌定植组成的变化,细菌与宿主生物之间的相互作用也发生变化,并发生严重的适应不良 - 称为生态失调,“基尔元组织CRC的研究助理Peter Deines博士解释道。

其他文明相关因素增加了微生物组的这种不平衡。消除由食物来源引起的定期禁食并不总是可获得的,唯一非常罕见的腹泻导致肠道细菌定植物的偶发性减少以及与肠道中微生物多样性相关的饮食相关的贫困仅仅是几个例子。其中前两个代表了非常基本的机制,由于人类早期发展到工业化前时代,微生物组能够定期恢复正常状态,从而重新获得健康和自然的成分。

微生物组自愈吗?

来自基尔CRC 1182的研究人员与CAU卓越集群“慢性炎症中的精确医学”密切合作提出的“过度喂养假说”为进一步研究提供了有价值的方法,直至可能转移到未来的治疗方法:日期,科学家们特别想方设法通过益生菌等外部干预来纠正受干扰的微生物组,即添加某些类型的有益细菌,甚至是粪便移植来恢复平衡。现在,生态进化观点增加了另一个维度。它比以往任何时候都更加融合了微生物组的自然能力,可以重新调整自身,恢复健康的成分。因此,未来的研究方法在于平衡微生物组的具体机制,以及是否可以通过改变饮食习惯来减少细菌的“过度喂养”的问题。 “一个有趣的问题是,确保微生物组平衡的原始进化过程是否也具有治疗潜力,”Lachnit说。 “例如,未来我们将不仅考虑禁食的已知健康益处,还考虑其对微生物组的组成和功能的影响,从而影响炎症性疾病的发展,”Lachnit继续说道。

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