发布时间:2018-06-21 15:41 原文链接: 泻药影响肠道菌群,且会造成长期变化|Cell

当文章作者、斯坦福大学医学院Justin Sonnenburg实验室的博士后Carolina Tropini还在攻读博士时,就已经注意到一些细菌会受渗透压影响,而且一旦环境恢复正常,细菌会重新开始繁殖。

人体内的肠道微生物经常面临不同浓度的溶液,而且Miralax等缓解便秘的药物会将更多的水带入肠道,从而给“常驻”微生物造成渗透休克。渗透性腹泻是由食物不耐受、吸收不良和使用大量泻药引起的一种流行疾病。Tropini很好奇,微生物是如何应对更剧烈的环境变动,这些反应又是如何进一步影响宿主的。


DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.05.008

泻药改变肠道菌群

为了解开疑惑,Tropin及其同事持续6天向两组小鼠的水中加入了会导致腹泻的Miralax。这两组小鼠分别是被移植了人类肠道微生物的无菌小鼠,以及拥有正常微生物的小鼠。

结果发现,在治疗前、治疗中和治疗后,小鼠的肠道微生物群落的组成差异很大,例如两组小鼠体内的S24-7(一种非常丰富的微生物家族,几乎只存在于恒温动物的肠道中)在服用泻药3天后都近乎灭绝了,而且在治疗后并没有恢复。S24-7菌群负责发酵碳水化合物,在小鼠肠道菌中占据近一半。

在后续的体外试验中,研究团队发现,S24-7在高浓度的盐、糖醇和聚乙二醇(Miralax的主要成分)环境中会停止生长。

Tropini说: “一般来说,每个人都认为腹泻的影响只局限于服用泻药或者出现症状的时间,但我们需要更仔细考虑一些非处方药,因为它们可能会对肠道生态系统产生其他重要影响。”


腹泻对肠道以及菌群的影响,图片来源:Cell

腹泻会激活免疫系统

当小鼠腹泻时,肠道内的粘液层会变薄,但是可以在症状结束后的两周内完全恢复。此外,肠壁细胞也会发生改变,同样也可以恢复正常。之前已有研究表明,粘液层的改变可能会影响宿主的免疫系统。

在这项新研究中,科学家们发现,仅含有3种肠道菌的小鼠在服用泻药之后会产生针对肠道微生物的抗体,而未经处理的对照小鼠不会产生类似的抗体。这表明,小鼠的免疫系统会在腹泻时被激活。而且,免疫系统针对某些微生物的反应会持续超两周以上。

下一步,研究团队将调查泻药是否会以同样的方式影响人类,并明确这些变化持续的时间。这有助于解析微生物群的变化和腹泻患者之间的联系,例如肠易激综合症患者。


相关文章

甘肃鼢鼠肠道菌群重塑机制:纤维素利用与高耗能挖掘行为的适应性研究

鼢鼠隶属于啮齿目(Rodentia)鼹形鼠科(Spalacidae)鼢鼠亚科(Myospalacinae),是一类终生地下生活的小型植食性哺乳动物,以地下3~20cm深的根系为食,其挖掘活动对土壤和植......

智能胶囊让肠道菌群“听话”

天津大学教授王汉杰、副研究员刘夺和西北农林科技大学副教授杜涛峰等合作,介绍了一种可由智能手机控制的可吞服胶囊,能控制和允许与猪肠道细菌的双向通信。这些发现可为结肠炎等疾病的新诊断和治疗策略奠定基础。相......

肠道菌群经嘌呤代谢途径调节卵巢激活获揭示

近日,广东省科学院动物研究所联合昆明理工大学、福建农林大学以东方蜜蜂蜂王为模型,深入探究了肠道菌群-性腺轴在卵巢激活过程中的作用机制,揭示了肠道菌群经嘌呤代谢途径调节卵巢代谢,进而影响卵巢形态和发育,......

肠道菌群经嘌呤代谢途径调节卵巢激活获揭示

近日,广东省科学院动物研究所联合昆明理工大学、福建农林大学以东方蜜蜂蜂王为模型,深入探究了肠道菌群-性腺轴在卵巢激活过程中的作用机制,揭示了肠道菌群经嘌呤代谢途径调节卵巢代谢,进而影响卵巢形态和发育,......

肠道菌群和食性协同驱动西藏盘羊与岩羊生态位分化新机制获揭示

青藏高原低氧、低温和营养匮乏等极端环境,对野生动物的生理调节与生态适应提出了挑战。肠道菌群作为宿主的“第二基因组”,在营养代谢、免疫调控与环境适应中发挥关键作用。尤其在大型食草动物中,肠道菌群的多样性......

科学家揭示宿主识别肠道菌群调控免疫新机制

人体肠道内栖息着数万亿微生物,它们不仅协助消化食物,更在免疫系统塑造中扮演关键角色。这些微生物通过释放各类分子与宿主“对话”,调控免疫细胞的生长与功能。为维持肠道微生态平衡,人体配备了黏液层、抗菌蛋白......

首次发现肠道菌群毒力系统促进糖尿病动脉粥样硬化

南方医科大学第五附属医院全科医学科主任尹凯教授团队首次揭示了大肠杆菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)在2型糖尿病(T2DM)相关动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)中的重要作用。近日,相关成果发表于《尖端科......

首次发现肠道菌群毒力系统促进糖尿病动脉粥样硬化

南方医科大学第五附属医院全科医学科主任尹凯教授团队首次揭示了大肠杆菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)在2型糖尿病(T2DM)相关动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)中的重要作用。近日,相关成果发表于《尖端科......

蜜蜂为什么不得糖尿病?他们6年研究给出亮眼回答

蜜蜂为什么不得糖尿病?周欣很享受观察人们听到这个问题时的表情——“就像《疯狂动物城》里的树懒‘闪电’那样,他们的眼睛先亮起来,然后一个大大的笑容在脸上逐渐绽放开。”作为中国农业大学植物保护学院昆虫学系......

肠道菌群里的核心成员被找到有望为精准医学带来颠覆性变革

上海交通大学与美国罗格斯大学微生物组与人体健康联合实验室牵头的研究团队,首次找到了肠道菌群里面的核心成员。该研究成果10月7日晚在线发表于《细胞》杂志。构建“跷跷板”模型该研究负责人、微生物组与人体健......