5月29日是即将到来的世界肠道健康日,肠道健康对于我们的幸福生活非常重要,近年来,科学家们投入了大量的精力来对机体肠道进行研究,那么目前在肠道健康方面的研究进展如何呢?本文中小编整理了相关研究,分享给各位!

  【1】Cell:肠道细菌或可影响结肠癌治疗效果

  doi:10.1016/j.cell.2017.03.046

  根据一项新的研究,来自美国马萨诸塞大学医学院的Marian Walhout博士和同事们发现,存在于人消化道中的细菌,即肠道菌群,可能在病人能够对化疗药物作出的反应中发挥着重要的作用。他们证实接受大肠杆菌喂食的秀丽隐杆线虫对化疗药物氟尿苷(floxuridine, FUDR)的敏感性是接受其他细菌喂食的线虫的100多倍。相关研究结果发表在2017年4月20日的Cell期刊上,论文标题为“Bacterial Metabolism Affects the C. elegans Response to Cancer Chemotherapeutics”。

  令癌科医生长期困惑的是,对患上相同疾病的两名病人如何对相同的治疗作出显著不同的反应,甚至是在具有相同的诊断结果的同卵双胞胎当中,也是如此。Walhout博士说,“患上结直肠癌的同卵双胞胎能够因他们的肠道微生物组存在差异而潜在地对相同的治疗作出非常不同的反应。如果我们能够了解细菌如何影响化疗的疗效或毒性,那么不难设想开发基于可能改善一些癌症治疗临床效果的益生菌(probiotics)的个人化疗法。”

  模式生物秀丽隐杆线虫经常用于遗传研究。Walhout和同事们利用这种线虫(作为癌症的一种相关物)来确定不同的细菌如何可能增强或抑制癌症药物的效果。他们先给大肠杆菌喂食大肠杆菌或丛毛单胞菌(Comamonas),随后让这些线虫接触不同的化疗药物来评估它们的表型和基因型变化。其中的一种药物是被用来治疗结肠癌的抗代谢物FUDR。

  【2】Nature:研究发现肠道共生细菌调控肠道健康的分子机制

  doi:10.1038/nature12687

  人类与肠道中的有益微生物保持一种共生关系,这些微生物帮助消化食物,保持免疫系统,抵御病原体等。多种疾病如癌症,糖尿病,肥胖,哮喘,甚至自闭症等都与这些细菌种群组成或多样性变化相关。

  炎症性肠疾病(IBD)是与有益细菌种群改变相关性最大、研究最为透彻的疾病之一。然而,这种相关性的性质,以及它是如何保持的,至今还没有澄清。

  现在,宾夕法尼亚大学Perelman医学院研究人员确定了在这个过程中扮演重要作用的分子。微生物学David Artis博士和他的同事在Nature杂志上发表研究报告:HDAC3酶是保持肠道的完整性、功能和细菌之间相关性的一个关键调解因子。更重要的是,HDAC3和它所控制的遗传途径对于肠道微生物和宿主之间保持健康平衡至关重要。

  第一作者Theresa Alenghat说:HDAC3表达于肠上皮细胞中,调节共生细菌和哺乳动物肠道之间的生理关系。人类与微生物共存不是什么新闻,正常人体的大部分生理功能受机体与菌群两者之间共存关系的调控。

  【3】Cell Rep:科学家发现治疗衰老相关肠道疾病的新线索

  DOI: 10.1016/j.celrep.2017.02.056

  小肠干细胞是保持肠道健康和正常功能的动力源泉,但是最近一项发表在国际学术期刊Cell Reports上的新研究表明这些细胞也会随人类一同衰老逐渐失去再生能力。

  研究人员表示,这项研究首次表明小肠干细胞会随人类一起衰老,还首次提供了清晰证据表明小肠干细胞Wnt信号逐渐消失是导致衰老过程,使其失去再生能力的一个重要驱动力。

  “衰老的小肠干细胞中Wnt信号的减弱或许可以帮助解释老年人的肠道对食物和营养成分吸收的失衡,但是我们的文章还揭示了背后的生物学机制,这让我们有机会通过重新恢复Wnt信号逆转衰老过程,”文章作者Hartmut Geiger博士这样说道。“未来需要根据这些结果开发药物干预方法,至少我们现在已经知道该从哪里开始。”

  【4】Science子刊:惊人发现!肠道细菌或可改变肠道和大脑的功能

  DOI: 10.1126/scitranslmed.aaf6397

  日前,一项刊登在国际杂志Science Translational Medicine上的研究报告中,来自麦克马斯特大学的研究人员通过研究发现,肠道中的细菌或许能够影响肠道易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)患者机体肠道和行为的症状,相关研究或为研究人员开发微生物定向疗法提供了新的思路和见解。

  肠道易激综合征是一种常见的胃肠道疾病,其会影响机体的大肠组织,而患者也会遭受腹痛以及排便习惯的改变,比如腹泻和便秘等,通常患者还会伴随出现慢性焦虑和抑郁症等,当前的疗法目的就是改善患者的症状,但患者的病因并不清楚,所以这些疗法的疗效显得非常有限。

  本文研究中研究人员希望通过研究能够深入阐明是否发生腹泻的IBS患者机体的粪便微生物能够影响受体小鼠机体的肠道和大脑功能,利用粪便移植,研究人员就将IBS患者(焦虑或者非焦虑患者)机体的微生物群落转移到了无菌小鼠机体中,随后研究者发现,相比接受健康个体微生物的小鼠而言,接受IBS患者机体中微生物的小鼠慢慢会表现出肠道功能和行为的改变。

  【5】JAMA Oncol:科学家证实肠道菌群、饮食及结直肠癌发病之间的关联

  原文阅读:Association of Dietary Patterns With Risk of Colorectal Cancer Subtypes Classified by Fusobacterium Nucleatum in Tumor Tissue

  近日,来自Dana-Farber癌症研究所和麻省总医院的研究人员通过研究发现,机体大肠中生存的微生物或许在饮食和特殊类型结直肠癌发病的关联中起到了关键的桥梁作用,相关研究刊登于国际杂志JAMA Oncology上。

  文章中,研究者重点对具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)进行了研究,这种细菌是寄居在人类大肠中的常见细菌,同时其也被认为在结直肠癌发生过程中扮演着关键角色;通过对超过137000名个体的饮食进行长达10年的追踪,并且对1000份结直肠癌肿瘤样本进行具核梭杆菌的检测,研究人员发现了一种“稳健”的饮食疗法,即富含全谷物和纤维的饮食能够有效降低个体患结直肠癌的风险(包含具核梭杆菌),但如果缺失具核梭杆菌的话个体患结直肠癌的风险似乎并无改变。

  【6】科学家揭秘肠道中不断进化的“免疫战士”

  新闻阅读:Evolving immune fighters in the gut

  我们机体的小肠中充满着微生物菌群,也就是所谓的肠道微生物组,虽然仅仅相隔一层较薄的屏障,机体的免疫系统会不断进行“巡逻”并且时刻做好了“战斗”的准备。

  近日,来自加州大学旧金山分校(UC San Francisco)的研究者Lauren Rodda表示,这是一种复杂的平衡关系,我们想通过微生物菌群获取营养物质,但我们却并不想让微生物自身获得营养;这项研究中我们在显微镜下捕捉到了小鼠的肠道图像,如图所示,肠道结构从左下角伸展至右上方,同时被蓝色和红色的指状前突所包裹,和其相邻的就是免疫组织的顶部结构,这些组织结构被标记为绿色,而且其卵圆形帽状结构以灰色指示。

  Rodda非常感兴趣对这种灰色卵圆结构进行研究,这种结构就是生发中心,在生发中心内部,免疫B细胞就会不断竞争来识别外来入侵的病原体,而且往往是最合适的细胞才会被选择生存下来。研究者指出,当然,生发中心也是自然选择的一个小世界,其能够模拟在有机体进化过程中所发生的事件。

  【7】Nature:在肠道中,神经细胞是免疫系统的眼睛和耳朵

  doi:10.1038/nature18644

  在一项新的研究中,一个葡萄牙研究小组发现在小鼠肠道中,一种新的过程保护肠道内壁免受炎症和微生物入侵,而且当炎症和微生物入侵出现时,就抵抗它们。而且,最令人吃惊的是,他们还证实这种机制处于肠道神经系统---所谓的“第二大脑”---的控制之下。相关研究结果于2016年7月13日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Glial-cell-derived neuroregulators control type 3 innate lymphoid cells and gut defence”。

  最近几年,位于脊椎动物肠道中的神经细胞网络的庞大规模让它获得这个绰号。如今,在葡萄牙里斯本大学分子医学研究所教授Henrique Veiga-Fernandes的领导下,研究人员发现看起来,它确实是一个受之无愧的绰号。

  Veiga-Fernandes说,“我们的研究揭示出神经系统充当着免疫系统的‘眼睛和耳朵’。神经细胞接受来自肠道的警报,然后将特定的指令传送到免疫系统来修复肠道遭受的损伤。”

  已知肠道中的神经元与免疫系统之间存在一种关系和一种对话。特别地,来自美国洛克菲勒大学的一个研究团队在最近的一项研究中证实某些神经元能够诱导一种免疫细胞(巨噬细胞)产生保护肠道的物质。

  【8】Cell Host

   Microbe:良好的肠道关系或帮助抵御病原体入侵

  doi:10.1016/j.chom.2016.04.007

  抵抗肠道感染需要依赖肠道壁和肠道微生物细胞之间的动态关系,数百种不同的细菌和微生物共存于人体中并对人体无损害。这项研究揭示了当肠道上皮细胞产生的早期警报信号失效并威胁到机体第一道防线时,微生物如何适应特殊的补偿机制。

  活性氧(ROS)是来源于氧气的活性化学分子。当白细胞重新吸收病原菌后超氧化物和相关化合物就会杀死它们。ROS也会从肠道壁上皮释放出来用以处理病原体。如果体内ROS水平降低的话防御系统就会崩溃,随后身体就会更容易受到病原菌感染。这就增加了儿童患克罗恩病以及某些严重的溃疡性结肠炎的风险。研究已证明危及生命的感染能够引起严重的免疫障碍。

  都柏林大学教授Ulla Knaus以及研究人员研究分析了促成肠道中产生活性氧的酶。当研究人员在实验室中去除里这些酶时,他们发现即便微生物群中发生了变化,小鼠仍然能免受感染。大量分泌过氧化氢的微生物群(如乳酸杆菌)会起一定的防御作用。

  【9】Nat Med:CARD9通过调节肠道微生物代谢产物影响肠炎恢复能力

  doi:10.1038/nm.4102

  肠道微生物对于宿主的营养以及健康都具有重要的作用。这脆弱的生态平衡的打破会引起多种疾病,其中包括炎症性肠炎(IBD),CARD9是引发IBD的多种重要基因之一,它负责介导由模式识别受体激活后产生的胞内信号,包括NOD2,C type Lectin MAPK以及TLR信号通路等等。

  CARD9能够通过IL-22调节肠炎的疾病调控,此前研究显示,CARD9缺失突变性小鼠更容易因肠道真菌感染引发肠炎。另一方面,研究发现IL-22能够通过上调胞内AHR,从而起到免疫调节功能。为了研究其中的具体现象以及背后的机制,来自法国巴黎索邦大学的Harry Sokol1进行了深入的研究,相关结果发表在最近一期的《nature medicine》杂志上。

  首先,作者通过向小鼠饲喂DSS诱导肠炎,通过比较野生型与CARD缺失突变小鼠的肠炎发生情况,作者发现突变体小鼠更容易引发肠炎。这一结果说明CARD确实能够起到抑制肠炎发生的作用。

  【10】Mol Metabol:饮食多样性降低或影响机体肠道微生物群落的多样性

  doi:10.1016/j.molmet.2016.02.005

  过去50年里人类耕种方式的改变导致了农作物多样性的降低,从而导致人类饮食多样性的降低,而饮食丰富度的改变对人类健康的明显影响就是如今科学家们非常热衷于研究的课题;近日一项刊登于Molecular Metabolism杂志上的报告中,来自路易斯安那州立大学潘宁顿生物医学研究中心(Pennington Biomedical Research Center)的研究人员就阐明了他们的最新研究成果。

  研究者Heiman及其同事在文章中揭示了饮食多样性的降低如何改变人类肠道菌群的丰富度,研究者指出,健康个体机体中拥有多样性的肠道微生物群落,21世纪很多常见的疾病,比如2型糖尿病、肥胖及炎性肠病都和机体肠道微生物群落多样性降低直接相关。

  肠道微生物可以作为内分泌器官一样发挥作用,代谢掉饮食中的特殊营养物并且产生特殊的物质来作为宿主机体的代谢信号,而高度特异性的饮食会随着时间慢慢改变机体肠道微生物组的“蓝图”模式;实际上,持续改变饮食几天就会明显改变肠道微生物的组成,而且如果饮食改变中涉及消除一种或多种大量的营养物,那么人类从本质上来讲就需要选择一些特殊的微生物来维持健康。

相关文章

“传感器细菌”可获取肠道健康信息

近日,瑞士科学家利用基因改造过的细菌做数据记录器,在不干扰正常生理的情况下获取了不同饮食和疾病背景下小鼠肠道内微生物群的基因活动信息。该研究将推动非侵入式肠道疾病诊断的发展,并且表明转录记录具有生物医......

我国一研究在船员肠道健康方面获新成果

日前,《肠道微生物学》在线发表了青岛特种食品研究院在船员肠道健康研究方面的新成果。高盐度、紫外线辐射、新鲜水果和蔬菜供应不足等海上环境会使人体免疫力下降,严重威胁船员的生理和心理健康。人体肠道的微生物......

研究发现褐藻寡糖可缓解肠道炎症

近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所家畜营养与调控科技创新团队研究揭示了褐藻寡糖(AlginateOligosaccharides)具有缓解小肠粘膜炎症,促进肠道健康的作用机制。该成果可为靶向性调控......

Nature新发现:不眠夜,如何“摧残”肠道健康

众所周知,经常上夜班(熬夜)或跨时区旅行的人比较难控制体重,而且容易患有炎症性肠病。这种生理过程与大脑昼夜节律之间强烈联系的现象正是近几年来许多研究的主题。北京时间9月19日,发表在《Nature》上......

喝红酒或能提高肠道微生物多样性增强肠道健康

近日,一项刊登在国际杂志Gastroenterology上的研究报告中,来自伦敦国王学院的科学家们通过研究发现,与不喝红酒的人群相比,喝红酒的人群机体肠道微生物多样性较高(肠道健康的一个标志),同时其......

他们靠捡屎登上了知名期刊:粪便的5种科学用途

人们常常用屎来比喻没有价值的事物,然而粪便移植疗法、粪便检测技术已经成为新的热门研究方向,相关论文不断登上重要期刊。今天我们就来看看,这些年科学家发现了哪些粪便的新用途。图片来源于网络改善肠道健康Sc......

“畜禽肠道健康与消化道微生物机制研究”开展跨学科讨论

  近年来,肠道健康和肠道微生物研究成为生命科学的前沿热点,肠道微生物对机体免疫、代谢、疾病的影响引起了国际科学界的广泛关注。“十三五”国家重点研发计划“畜禽重大疫病防控与高效安全......

喝酸奶补益生菌,能管多大用

近年来,一些酸奶号称添加了十几亿益生菌,具有排毒、美容、通肠、减肥、增强免疫力,乃至抑制机体衰老等功效。益生菌到底是啥?益生菌酸奶真有那么神奇的功效吗?在刚过去的国庆黄金周里你有没有胡吃海塞到肚子涨涨......

喝酸奶补益生菌,能管多大用

近年来,一些酸奶号称添加了十几亿益生菌,具有排毒、美容、通肠、减肥、增强免疫力,乃至抑制机体衰老等功效。益生菌到底是啥?益生菌酸奶真有那么神奇的功效吗?在刚过去的国庆黄金周里你有没有胡吃海塞到肚子涨涨......

世界肠道健康日 多篇文章共同解读肠道健康研究进展!

5月29日是即将到来的世界肠道健康日,肠道健康对于我们的幸福生活非常重要,近年来,科学家们投入了大量的精力来对机体肠道进行研究,那么目前在肠道健康方面的研究进展如何呢?本文中小编整理了相关研究,分享给......