新研究向抗病微生物组疗法迈出重要一步

新研究向抗病微生物组疗法迈出重要一步现在,哈德逊医学研究所(HudsonInstituteofMedicalResearch)与美国系统生物学研究所(InstituteforSystemsBiology)和澳大利亚莫纳什大学(MonashUniversity)的科学家合作开展的新研究发现了一种方法,可以确定肠道中哪些物种最重要,以及它们之间的相互作用如何影响微生物组和更广泛生物学的健康,并为治疗炎症性肠病、感染、自身免疫性疾病和癌症等一系列健康问题的新进展铺平了道路。哈德逊研究所副教授塞缪尔-福斯特(SamuelForster)说:"健康的肠道中大约有1000种不同的细菌--这是一个微观的多元文化社区,拥有超过一万亿的个体成员。我们微生物群落中的细菌以群落的形式存在,它们相互依赖,相互产生和分享关键的营养物质"。研究人员表示,通过研究复杂微生物群的计算模型,他们不仅可以了解微生物的构成和相互作用,还可以了解它们如何影响周围的身体。福斯特说:"我们开发了一种新的计算方法来了解这些依赖关系及其在塑造我们的微生物群方面的作用。这种新方法解开了我们对肠道微生物群的理解,为选择性重塑微生物群落的新治疗方案奠定了基础。"克罗恩病就是一个例子,研究小组证实它与微生物群中的硫化氢有关。研究人员发现,与之前的研究相反,该病是由于使用硫化氢的细菌减少而引发的,而不是产生硫化氢的物种增加。福斯特和他的团队与总部位于阿德莱德的生物技术公司BiomeBank有着长期的合作关系,该公司正在研究通过恢复肠道微生物生态来治疗和预防疾病的新方法。通过哈德逊医学研究所与BiomeBank的合作,这些对群落结构的深入了解将为合理选择微生物组合进行有针对性的干预提供机会。使用计算方法研究微生物群落可能是了解如何针对群落中的复杂关系采取意义深远的健康干预措施的关键一步。"这是开发复杂微生物疗法的重要一步,"领衔作者瓦内萨-马塞利诺(VanessaMarcelino)说。"这种方法使我们能够识别和排列细菌之间的关键相互作用,并利用这些知识预测改变群体的有针对性的方法"。该团队目前正与生物技术公司BiomeBank合作,以便将他们的发现付诸实践,找到利用肠道微生物群生态学治疗和预防疾病的新方法。福斯特说:"通过哈德逊医学研究所与BiomeBank的合作,我们对群落结构的这些见解将为合理选择微生物组合进行有针对性的干预提供机会。"该研究发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391753.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1391753.htm

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有关肠道微生物组的新发现可能带来新的戒毒疗法

有关肠道微生物组的新发现可能带来新的戒毒疗法维克森林大学医学院的研究人员利用肠道微生物组调节大脑功能的能力及其在抑郁症、焦虑症和自闭症等神经精神疾病中作用的现有科学知识作为研究基础。他们另辟蹊径,研究微生物组是否以及如何影响可卡因的使用和戒断渴望。该研究的通讯作者德鲁-基拉利(DrewKiraly)说:"对于有可卡因使用障碍病史的患者来说,复吸的风险很大,目前还没有有效的药物治疗方法来降低这种风险。因此,我们的研究考察了肠道微生物组如何随着时间的推移影响药物寻求。"首先,研究人员给大鼠注射抗生素,以消耗动物微生物群中的"好"细菌。然后训练大鼠自我服用可卡因。接下来,研究人员考察了有益肠道细菌的减少是否会影响老鼠戒毒后的可卡因觅药行为。最后,研究人员给大鼠注射了短链脂肪酸(SFCAs),以逆转抗生素治疗的效果,看看它对大鼠觅可卡因的行为有什么影响。短链脂肪酸由有益的肠道细菌产生,对大脑健康非常重要。研究人员发现,与对照组相比,微生物群耗竭的大鼠吸食更多的可卡因,并且在戒断一段时间后更努力地寻找毒品,他们说,这表明肠道微生物群影响了可卡因的奖励效应。除了行为上的变化,研究人员还发现,微生物群耗竭显著改变了大脑奖赏和快感系统的一部分--伏隔核的神经生物学标记。重要的是,他们发现微生物群耗竭造成的行为和生物影响可以通过施用SCFA逆转。研究人员说,他们的发现为今后研究特定微生物组成如何驱动药物寻求和其他动机相关行为奠定了基础:"综合来看,这些发现证明了微生物组及其代谢物在药物摄取和寻求中的作用,为今后在这一领域开展转化工作奠定了基础。最终,这些微生物信号通路有可能作为生物标志物或药物使用障碍患者的治疗方法进行探索。"这项研究发表在《神经精神药理学》(Neuropsychopharmacology)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375001.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1375001.htm

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针对佛教僧侣的微生物组研究揭示了冥想对肠道细菌的影响

针对佛教僧侣的微生物组研究揭示了冥想对肠道细菌的影响2017年对18项冥想研究的回顾推测,这种做法可以改变影响炎症的某些基因的表达。虽然这被假设为支撑冥想的一些积极影响的可能机制,但工作的分子过程仍然是个谜。在最近的研究揭示了我们的肠道-大脑轴可以影响炎症、新陈代谢和情绪的许多方式之后,新的研究开始探索冥想和肠道微生物组之间的潜在关系。为了做到这一点,研究人员转向了与世隔绝的藏传佛教僧侣,他们每天花很多时间进行冥想。来自西藏三个偏远寺庙的37名佛教僧侣被招募来提供粪便样本进行微生物组分析。每个参与者平均每天打坐两小时,时间长达30年。为了分离任何可能与冥想直接相关的微生物组差异,研究人员从一个由寺庙附近居民组成的对照组收集了微生物组样本。该研究指出,由于这些地区的受试者人数稀少,在招募一个足够的对照组方面存在重大挑战。在排除了那些服用抗生素或益生菌的人,并将他们的饮食、年龄和健康状况与僧侣相匹配后,研究人员找到了19名邻近的居民作为对照组。研究人员在新的研究中报告说:"我们发现,冥想组和对照组之间的几个细菌物种有明显的不同。冥想组中的细菌在属的层面上丰富了,对人类的身体和心理健康有积极的影响。这种改变的肠道微生物群组成可以减少焦虑和抑郁的风险,并改善身体的免疫功能"。冥想组中普雷沃特氏菌和细菌菌种的含量最为明显。这两个物种以前一直与积极的心理健康和低的抑郁症和焦虑症比率有关。尽管研究结果非常吸引人,但研究人员表示需要谨慎解释。研究对象的队列非常小,虽然研究人员试图将对照组尽可能地与僧侣相匹配,但研究结果不能直接断定检测到的微生物组差异完全是由冥想造成的。剑桥大学的AriannaBasile也强调,这些发现不能作为冥想通过微生物组改善心理健康的证据。没有参与这项新研究的Basile说,可能有一些证据表明冥想可以帮助轻微的心理健康疾病,这些新的发现并没有对这种关联提供巨大的洞察力。"研究人员能够研究粪便微生物群的不同功能,虽然他们推测了这些功能的影响,但研究无法预测它们是否真的会改变体内的化学过程,从而改变各种健康结果,"巴西尔指出。"同样重要的是要注意,样本量很小,虽然他们的16S测序技术没有问题,但其他技术,如元基因组猎枪分析,将能够在物种水平上分析肠道微生物组,这将提供更多信息。"至少这项新的研究是第一个尝试和调查冥想对肠道微生物组的长期影响。它也是第一个做了令人难以置信的艰苦的实际工作,追踪偏远的西藏佛教僧侣,将他们的肠道细菌与当地不打坐的邻居进行比较。这项研究的结论依赖于许多注意事项,但它也为未来的研究人员提供了引人入胜的新途径。"这些结果表明,长期的深度冥想可能对肠道微生物群产生有益的影响,使身体能够保持最佳的健康状态,"研究人员总结说。"这项研究提供了有关长期深度冥想在调节人类肠道菌群方面的作用的新线索,这可能在心身状况和福祉方面发挥积极作用"。这项新研究发表在《普通精神病学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339925.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339925.htm

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复杂的微生物大都会:微生物学家揭示细菌的跨代团队合作

复杂的微生物大都会:微生物学家揭示细菌的跨代团队合作当细菌建立群落时,它们会进行跨代合作并共享养分。巴塞尔大学的研究人员利用一种新开发的方法首次成功地证明了这一点。这项创新技术能够跟踪细菌群落在不同时间和空间发展过程中的基因表达。在自然界中,细菌通常生活在群落中。它们集体定植于我们的肠道,也被称为肠道微生物群,或形成生物膜,如牙菌斑。群落生活给单个细菌带来了许多好处,例如增强了对恶劣环境条件的适应能力、向新领地扩张以及从共享资源中获得共同优势。细菌群落的发展是一个非常复杂的过程,在这个过程中,细菌会形成错综复杂的三维结构。在11月16日发表在《自然-微生物学》(NatureMicrobiology)杂志上的最新研究中,巴塞尔大学生物中心的克努特-德雷舍尔(KnutDrescher)教授领导的研究小组详细研究了细菌群落的发展过程。他们在方法上取得了突破性进展,能够同时测量基因表达,并对微生物群落中单个细胞在空间和时间上的行为进行成像。琼脂板上的枯草杆菌群(彩色图像)图片来源:巴塞尔大学生物中心"我们使用枯草杆菌作为模式生物。这种无处不在的细菌也存在于我们的肠道菌群中。"研究负责人克努特-德雷舍尔(KnutDrescher)教授解释说:"我们发现,这些生活在群落中的细菌会进行跨代合作和互动。前几代人为后几代人沉积代谢物"。他们还在细菌群中发现了不同的亚群,它们产生和消耗不同的代谢物。一个亚群分泌的一些代谢物会成为后来出现的其他亚群的食物。研究人员将最先进的自适应显微镜、基因表达分析、代谢物分析和机器人采样结合在一起。利用这种创新方法,研究人员能够在精确定位的地点和特定时间同时检测基因表达和细菌行为,并识别细菌分泌的代谢物。因此,细菌群可分为三个主要区域:菌群前沿、中间区域和菌群中心。不过,这三个区域呈现出渐变的特点。"根据区域的不同,细菌的外观、特征和行为也各不相同。边缘的细菌大多是运动的,而中心的细菌则形成非运动的长线,从而形成三维生物膜。"第一作者汉娜-杰克尔(HannahJeckel)解释说:"原因之一是空间和资源的可用性不同。"具有独特行为的细菌的空间分布使群落能够扩展,同时也能隐藏在保护性生物膜中。这一过程似乎是细菌群落的普遍策略,对它们的生存至关重要。"这项研究说明了细菌群落的复杂性和动态性,揭示了单个细菌之间有利于群落的合作互动。因此,空间和时间效应在微生物群落的发展和建立中起着核心作用。这项工作的一个里程碑是开发了一种开创性的技术,使研究人员能够以前所未有的分辨率获取多细胞过程的全面时空数据。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401329.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401329.htm

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当微生物群落“发生冲突”时会发生什么:300多个人类粪便移植数据的奇特发现

当微生物群落“发生冲突”时会发生什么:300多个人类粪便移植数据的奇特发现科学家们使用来自300多个人类粪便微生物群移植的数据来获得对两个肠道微生物群“发生冲突时”会发生什么的生态理解。粪便微生物群移植(FMT)是将下层肠道的液体和微生物从一个人转移到另一个人。它有时被用来治疗肠道炎症性疾病,如溃疡性结肠炎和细菌感染。它的一种形式最早记录于4世纪的中国。然而,直到20世纪50年代,它才被引入西方医学。在过去20年里,它已经稳步获得了突出的地位。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1316893.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1316893.htm

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微生物群在室友家人之间共享

微生物群在室友家人之间共享《nature》发表了一项迄今关于人类微生物群传播最大最多样化的研究,世界各地18个机构和研究中心参与。分析了五大洲20个国家9715份参与者的粪便和唾液样本,评估母婴、亲人、双胞胎、伴侣、室友、村庄和人群之间的传播。结果表明,同居个体之间存在大量的菌株共享,此前认为非传染性的疾病可能一定程度上具有传染性,包括但不限于与微生物群相关的癌症、糖尿病、心血管疾病、肥胖。同居个体之间肠道和口腔微生物组的中位数菌株共享率为12%和32%,伴侣之间的肠道和口腔菌株共享分别为13%和38%,口腔微生物群的传播会随着同居持续时间而增强。母婴间菌株共享率50%,母体微生物群的细菌甚至可以在老年人身上检测到。同一村庄不同家庭的个体的菌株共享率明显高于不同村庄的菌株共享率。https://www.nature.com/articles/s41586-022-05620-1#硬核#科普#科学#Nature投稿:@ZaiHuabot频道:@TestFlightCN

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科学家们尝试通过靶向微生物组来逆转食物过敏

科学家们尝试通过靶向微生物组来逆转食物过敏许多食物过敏的人在接触诱发食物时只出现轻微症状。然而,有些人面临潜在的致命后果。在实验室测试中,一种由健康微生物群制造的名为丁酸盐的细菌化合物显示出对抗过敏反应的前景。问题是,口服这种化合物很难受。现在,科学家们描述了一种更可口的方式来提供这种化合物。他们还报告说,他们的“聚合物胶束”对小鼠的花生过敏是有效的。有一天,这种治疗方法可以抵制许多类型的食物过敏和炎症性疾病。科学家们将在美国化学学会(ACS)的秋季会议上展示他们的成果。2022年美国化学学会秋季会议将以“混合”模式举行,于8月21日至25日举行,并在8月26日至9月9日提供点播服务。会议有近11000个演讲,涉及广泛的科学主题。组成肠道微生物组的一些细菌会产生化合物,如丁酸盐,促进有益细菌的生长并维持肠道内壁。如果一个人的微生物组不健康,缺乏这些产生丁酸盐的细菌,部分消化的食物碎片就会从肠道漏出,引发免疫反应,导致过敏反应。治疗过敏症患者的一种方法是通过口服或粪便移植向他们提供缺少的细菌。然而,据该项目主要研究人员之一JeffreyHubbell博士说,这在临床上效果并不好。“所以我们想,为什么我们不直接提供健康微生物组产生的代谢物--如丁酸盐?”“但是丁酸盐有一种非常难闻的气味,就像狗屎和馊掉的黄油,而且它的味道也不好,所以人们不会想吞下它,”曹世杰(音译)博士说,他正在为芝加哥大学的团队在会上介绍这一结果。而且,即使人们能够设法把它噎下去,丁酸盐也会在到达下层肠道的目的地之前被消化掉。为了克服这些挑战,科学家们,包括共同参与人CathrynNagler博士和RuyiWang博士,设计了一个新的输送系统。他们用丁酰氧乙基甲基丙烯酰胺(侧链有丁酸酯基团)与甲基丙烯酸或羟丙基甲基丙烯酰胺聚合。由此产生的聚合物自组装成聚合体,或称“聚合物胶束”,将丁酸酯侧链藏在其核心中,从而掩盖了该化合物的臭味和气味。研究人员将这些胶束施用于缺乏健康肠道细菌或正常功能肠道内膜的小鼠的消化系统。消化液在下肠释放丁酸盐后,惰性聚合物在粪便中被排出。该疗法恢复了肠道的保护屏障和微生物群,部分原因是增加了杀死有害细菌的肽的生产,这为有益的丁酸盐生产细菌提供了空间。最重要的是,当过敏性小鼠接触到花生时,给它们服用胶束可以防止出现危及生命的过敏反应。“这种类型的疗法没有抗原特异性,”曹世杰指出。“因此从理论上讲,它可以通过调节肠道健康广泛适用于任何食物过敏。”团队接下来的计划是在更大的动物身上进行试验,然后是临床试验。如果这些试验成功,并且美国食品和药物管理局(FDA)批准了这种口服治疗方法,那么这种胶束就可以以小包的形式在市场上销售;消费者可以撕开一包,并将内容物搅拌到一杯水或果汁中。在有关胶束的其他工作中,研究小组正在分析用口服疗法治疗炎症性肠道疾病的数据。科学家们还在研究通过注射给药。研究人...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1307267.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1307267.htm

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