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技術(shù)文章

腸道中細菌生態(tài)系統(tǒng)僅有三類

閱讀:369發(fā)布時間:2016-2-19

  20世紀初科學(xué)家依據(jù)血液的交叉反應(yīng)分為四個血型,現(xiàn)在他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的方式來分類:由細菌生態(tài)系統(tǒng)來劃分。每個人都是數(shù)千種不同微生物的宿主,而一組科學(xué)家的研究表明人們腸道中細菌生態(tài)系統(tǒng)僅有不同的三類。且這種依據(jù)細菌分類法與血開型分類相匹配。
    美國科羅拉多大學(xué)的生物學(xué)家耐特(RobKnight)說:“這是迄今為止*個研究表明人體腸道的生態(tài)系統(tǒng)可分為不同的類型,這是一個重大的突破。”
    德國海德堡歐洲分子生物學(xué)實驗室的伯克(PeerBork)領(lǐng)導(dǎo)了這項研究,他和他的同事發(fā)現(xiàn),歐洲人、美國人和日本人腸道內(nèi)的細菌生態(tài)系統(tǒng)與他們所處的種族背景之間沒有任何關(guān)系。
    同時細菌的生態(tài)系統(tǒng)與性別、體重、健康或年齡也沒有,他們目前正在探索這一現(xiàn)象的原因。一種可能的解釋是在新生兒的腸道中,zui早期做為*進駐的微生物種類是隨機的,隨著腸道微生物的不斷改變,只剩下某些種類的微生物可以伴隨他們一生。
    無論是什么原因?qū)е履c道微生物生態(tài)的變化,它們zui終都會對人體的健康產(chǎn)生不同的影響。腸道微生物幫助消化食物、利用我們自已細胞缺乏的脢來合成維生素等。
    伯克博士和他的同事們發(fā)現(xiàn),每種腸道細菌群都會維持各種酶在體內(nèi)的一種*的平衡關(guān)系。如腸道共生細菌群1能產(chǎn)生用于制造*7的酶,而腸道共生細菌群2產(chǎn)生合成*1(又叫硫胺素)的酶。
    A型、B型、AB型和O型血型的發(fā)現(xiàn)曾給醫(yī)學(xué)界帶來了重大的影響。醫(yī)生們根據(jù)血型的交叉配型來決定給病人輸什么樣的血,以減少他們發(fā)生排斥反應(yīng)的機率。現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的腸道共生細菌群有朝一日也將為醫(yī)學(xué)帶來其*的應(yīng)用,而且將產(chǎn)生更為深遠的影響。
    伯克博士說,腸道共生細菌群的應(yīng)用有些已經(jīng)很明顯了,如醫(yī)生可能會根據(jù)不同的腸道共生細菌群制定病人的飲食或開處方,或者,醫(yī)生可能依共生細菌群來替換那些效果越來越差的抗生素。醫(yī)生們并不是試圖消滅致病的腸道細菌,而是嘗試提供良好的共生細菌,使腸道共生細菌群恢復(fù)到生病前的平衡狀態(tài)。
    伯克博士表示,尚需要更多的實驗,研究人員還需要對來自非洲人、中國人和其他民族的腸道共生細菌群進行研究。他指出到目前為止,所有的受試者均來自工業(yè)化國家,吃同樣的食物,因此這是一個缺陷,還沒有針對來自偏遠地區(qū)腸道共生細菌群的研究。
    隨著遺傳學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們知道如何通過分析微生物的DNA對細菌進行研究。科學(xué)家提取人的皮膚、唾液和糞便的DNA片段,再把人的DNA去看掉,剩下的就是細菌的DNA了。他們在細菌的DNA中尋找一些特定基因多樣性的DNA片斷并與已知的細菌DNA進行比較,在某些情況下,這些變異的基因被證明是從普通的細菌如大腸桿菌變種而來,也有可能這些基因來源于一些新發(fā)現(xiàn)的微生物。
    這些研究給人們提供了像熱帶雨林一樣豐富多采的微生物的多樣性。
    科學(xué)家們想知道的是隨著研究的深入能否揭示人類腸道共生細菌群有一致性。在zui近的研究工作中,博克博士及其同事分析了22個來自丹麥、法國、意大利和西班牙的腸道共生細菌群樣本,這些樣本中一些來自于健康的人,而另一些則來自于肥胖或腸道克羅恩病(Crohn's)的患者。
    博克博士和他的同事根據(jù)已有的1,511種細菌基因組的DNA來尋找樣本中相應(yīng)的DNA片段,并將實驗結(jié)果與這之前的13名日本人和4名美國人樣本的細菌DNA結(jié)果結(jié)合在一起,然后尋找這些DNA的存在模式。博克博士說:“我們沒有做任何預(yù)先的假設(shè),任何結(jié)果出來會是新的。”
    不過,博克博士還是深深地被主自已的結(jié)果所驚訝:所有的腸道共生細菌群皆可整齊地劃分為三個不同的菌落。
    不僅如此,正如博克博士和他的同事周三在《自然》雜志上所報導(dǎo)的那樣,三個共生細菌群中的每一個都有各自不同的細菌菌群的平衡狀態(tài)。如擁有1型共生細菌群的人,有較高的桿菌數(shù)量,而在2型共生細菌群的人中,則普氏菌屬(Prevola)的細菌非常普遍。
    博克博士說:“你可以用各種各樣的方法進行分類,但你仍然只能把它們分成三個集群之一。”博克博士和他的同事從其它檢測細菌菌群方法中亦證實了他們的三個不同腸道的菌落之說,即使他們自已的研究已擴大到400人的樣本,他們的三個不同腸道的菌落結(jié)果仍然成立。


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