经基因工程改造的细菌可寻找并消灭肿瘤

经基因工程改造的细菌可寻找并消灭肿瘤趋化作用是由细胞因子驱动的，细胞因子是向其他免疫细胞发出信号的微小蛋白质。趋化因子是引起免疫细胞迁移的细胞因子的一个子集。趋化因子CXCL16招募T细胞，即帮助对抗感染和癌症的白细胞，使其渗透到细胞中。CXCL16及其受体CXCR6已被证明可提高结肠癌和肺癌患者的存活率。而且最近的研究表明，CXCL16和CXCR6一起产生抗肿瘤免疫力。然而，没有人发现一种将CXCL16送入肿瘤细胞环境的方法。科学家们知道某些种类的细菌可以在肿瘤内生存已经有一段时间了。哥伦比亚大学研究人员的一项新研究利用了这一知识，将其与基因工程相结合，创造了一种通过招募人体自身的免疫细胞来瞄准和摧毁肿瘤的方法。该研究的高级作者尼古拉斯-阿帕斯博士说："通过几十年的研究，我们了解了免疫反应是如何发展的，[我们]正在开发专门针对这些不连续步骤中每一个步骤的治疗方法。"该研究的关键是引入了大肠杆菌（E.coli）的工程益生菌菌株，这是一种人类肠道中常见的细菌。大肠杆菌被设计成包含一个同步裂解的路径，这是一种利用某些细菌入侵体内疾病部位的先天能力的方式。当细菌进入肿瘤时，该路径被触发，导致它们破裂，或裂解。裂解能使趋化因子反复局部传递，从而招募T细胞并增强抗肿瘤免疫力。2019年，同样的研究人员设计了一株非致病性细菌，使其像特洛伊木马一样，进入小鼠的肿瘤，从内部攻击它们。他们发现，工程细菌清除了肿瘤，减少了肿瘤转移的发生率。在目前的研究中，除了使用一种工程细菌外，研究人员还将CXCL16的表达与另一种趋化因子CCL20相结合。CCL20吸引淋巴细胞（一种白细胞）和树突状细胞，树突状细胞负责通过向其他免疫细胞呈现抗原来启动适应性免疫反应。研究人员发现，将这两种趋化因子结合起来增强了它们的治疗效果，以一种以前无法获得的方式加强了对肿瘤的免疫反应。Arpaia说："通过将其与驱动树突状细胞（一种关键的先天免疫细胞类型）浸润和激活的趋化因子结合起来，对肿瘤抗原的检测就会增加。"他们在小鼠身上的实验显示，工程细菌对直接注射了该细菌的肿瘤以及没有注射过的更远的肿瘤产生了强烈的免疫反应。重要的是，这些细菌并没有影响健康组织。这些细菌只会在肿瘤环境中定植，而且它们只达到足够数量后才能以诱导肿瘤内的裂解，所以我们无法在其他健康器官中检测到细菌。研究人员正在继续完善他们的技术，以期将其用于人体临床试验。该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349303.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349303.htm

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力研究人员发现，母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠，其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同，这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌（一种感染小鼠肠道的细菌）的感染，这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌，后者可以感染人类，但不能感染小鼠。研究人员的实验表明，小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌，从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染，从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体，这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实，人类母乳中含有这些补体成分，它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述，这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用，防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪（FengyiWan）说："这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养，似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知，母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白，它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点，而母乳中的补体蛋白却很少被研究，直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中，万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现，这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠--即使是补体基因正常的幼鼠--极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎，而且往往是致命的。与此相反，食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现，母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类，这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境，在这种环境中，如果存在腐蚀柠檬酸杆菌，有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要，"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞，但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而，万和他的研究小组发现，母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体，而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门，例如，阐明母乳中特定的补体生物学特性，并将其与血液中的补体生物学特性进行比较，以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421241.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421241.htm

新发现揭示了糖是如何破坏肠道细菌进而导致肥胖问题

新发现揭示了糖是如何破坏肠道细菌进而导致肥胖问题一项新动物研究表明，糖可以通过引起肠道微生物组的破坏而导致代谢性疾病如糖尿病的产生。这项新研究结果准确地说明了某些肠道细菌如何保护人们免受高脂肪饮食的有害影响，以及饮食中的糖如何破坏这些保护机制。高脂肪、高糖饮食会引发各种健康问题，这当然不是什么重大新闻。但随着科学家对我们肠道中数万亿细菌影响我们总体健康的方式有了更多的了解，我们也在收集一些独特的见解以了解不良的饮食选择到底是如何导致特定的健康问题。在这项新研究中，研究人员首先关注高脂肪、高糖饮食对小鼠微生物组的影响，另外还关注了一种特定的免疫细胞。这些免疫细胞被称为Th17，是T细胞的一个专门子集，用来帮助保护肠道免受某些致病细菌的侵害。低水平的Th17细胞则跟代谢性疾病和炎症状况有关。该项目的首席研究员IvayloIvanov表示：“这些免疫细胞产生的分子减缓了肠道对‘坏’脂质的吸收，它们减少了肠道炎症。换句话说，它们保持肠道健康并保护身体不吸收致病脂质。”那么当喂食高脂肪、高糖饮食时，小鼠肠道中的Th17细胞发生了什么？这些动物迅速发展出代谢性疾病的几个特征如体重增加、葡萄糖不耐受，另外还显示出肠道Th17细胞的减少。但更具体地说，研究人员发现Th17水平的降低是由于饮食引起的肠道微生物组的变化。已知能促进Th17的细菌被其他种类的肠道细菌所取代。而特别是糖似乎增加了有害肠道细菌的数量并最终降低了Th17的水平。有意思的是，Ivanov指出，只要动物保留高水平的已知诱导Th17的肠道细菌，脂肪饮食就不会导致负面的代谢影响。Ivanov说道：“糖消除了丝状细菌，保护性Th17细胞因此而消失。当我们给小鼠喂食无糖高脂肪饮食时，它们保留了肠道Th17细胞并完全受到保护从而不会发展成肥胖症和糖尿病前期，尽管它们吃的卡路里数量相同。”然而通过从小鼠饮食中去除糖而获得的任何代谢健康益处只有在存在Th17诱导性肠道细菌的情况下才明显。如果没有这种特定的微生物组成，调整后的高脂肪、低糖饮食的动物仍会增加体重并出现代谢综合征。Ivanov补充道：“这表明，一些流行的饮食干预措施如尽量减少糖类，可能只对那些在其微生物群中拥有某些细菌群的人有效。”据Ivanov介绍称，一些人可能从有助于提高Th17诱导肠道细菌水平的益生菌中受益。但由于小鼠的微生物群与人类不同，目前还不清楚到底什么类型的细菌是最佳的，即使有了这些知识，有针对性的益生菌也只能在临床医生可以确定一个人需要这些特定微生物的情况下才有用。或者从这些发现中得到的最明显的启示是，饮食中的糖可能导致代谢问题的方式之一是通过改变肠道中的Th17水平。Ivanov推测，未来Th17将被直接作为治疗目标，而不是试图调控细菌的中间人。“我们的研究强调，饮食、微生物群和免疫系统之间的复杂互动在肥胖症、代谢综合征、2型糖尿病和其他疾病的发展中起着关键作用。它表明，为了获得最佳健康，重要的是不...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310727.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310727.htm

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

研究发现纳米材料氧化石墨烯可通过肠道微生物组影响免疫系统

研究发现纳米材料氧化石墨烯可通过肠道微生物组影响免疫系统"该论文的通讯作者、瑞典卡罗林斯卡学院环境医学研究所教授BengtFadeel说："这表明我们必须将肠道微生物组纳入我们对纳米材料如何影响免疫系统的理解。研究结果对于确定纳米材料的潜在不利影响以及在新材料中减轻或防止这种影响非常重要。"石墨烯是一种极薄的材料，比人的头发还要薄一百万倍。它由单层碳原子组成，比钢铁更坚固，但又有弹性、透明和导电性。这使得它在众多的应用中极为有用，包括在配备有可穿戴电子设备的"智能"纺织品中，以及作为复合材料的组成部分，以增强现有材料的强度和导电性。随着石墨烯基纳米材料使用的增加，需要研究这些新材料如何影响身体。人们已经知道纳米材料会对免疫系统产生影响，近年来的一些研究表明，它们也会影响肠道微生物组，即胃肠道中自然存在的细菌。纳米材料、肠道微生物组和免疫力之间的关系是本研究使用斑马鱼进行的主题。被调查的纳米材料是氧化石墨烯，它可以被描述为石墨烯的一个相对物，由碳原子和氧原子组成。与石墨烯不同，氧化石墨烯可溶于水，是医学研究的兴趣所在，例如，作为在体内输送药物的一种手段。在这项研究中，研究人员让成年斑马鱼通过水接触氧化石墨烯，并分析了它如何影响微生物组的组成。他们既使用了正常的鱼，也使用了在其肠道细胞中缺乏一种叫做芳烃受体（通常缩写为AhR）的受体分子的鱼，这是一种对各种内源性和细菌性代谢物的受体。"我们能够表明，当我们将鱼暴露在氧化石墨烯中时，肠道微生物组的组成发生了变化，即使是低剂量，AhR也会影响肠道微生物组，"该研究的第一作者、卡罗林斯卡学院环境医学研究所的博士后研究员彭国涛说。研究人员还生成了完全缺乏天然肠道微生物组的斑马鱼幼体，这使得研究个别微生物组成分的影响成为可能，在这种情况下，丁酸（一种脂肪酸），它由某些类型的肠道细菌分泌。众所周知，丁酸能够与AhR结合。这样做，研究人员发现，氧化石墨烯和丁酸的组合在鱼体内产生了所谓的2型免疫力。结果发现，这种效果取决于肠道细胞中AhR的表达。"这种类型的免疫力通常被视为对寄生虫感染的一种反应。"彭国涛说："我们的解释是，肠道免疫反应可以以类似于处理寄生虫的方式处理氧化石墨烯。"使用一种先进的免疫细胞绘图方法，研究人员还能够表明，在斑马鱼幼虫中发现了一种叫做先天淋巴细胞的免疫系统组成部分。这表明斑马鱼是研究免疫系统的一个良好模型，包括原始或先天免疫系统。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336795.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1336795.htm

细菌防御机制研究为治疗人类疾病提供新思路

细菌防御机制研究为治疗人类疾病提供新思路（早报讯）美国一项新研究发现，在对抗外来入侵时，细菌与人类细胞有着非常相似的防御机制，对细菌有关机制的研究或将为治疗包括自身免疫性疾病在内的诸多人类疾病提供新思路。新华社报道，美国科罗拉多大学博尔德分校日前发布新闻公报，介绍了这项发表在英国《自然》杂志上的研究。科学家曾利用细菌防御病毒入侵的一种机制开发出“基因剪刀”CRISPR基因编辑技术。科罗拉多大学博尔德分校与加州大学圣迭戈分校研究人员，在这项研究中聚焦一种人体和细菌都有的蛋白质——cGAS。这种蛋白质在人体和细菌防御病毒入侵时发挥重要作用，cGAS以更简单的形式存在于细菌中。研究人员利用冷冻电子显微镜技术及其他遗传和生化实验，研究了细菌中cGAS相关反应过程，发现泛素转移酶可帮助cGAS保护细胞免受病毒攻击，并找到了负责开关cGAS作用机制的蛋白质。在人体中，泛素转移酶控制着免疫信号及其他涉及细胞的关键过程。研究人员说，这项研究表明，人类与细菌并非全然不同，而是有着打开和关闭免疫通路所需的相同核心机制。与人类细胞相比，细菌更易在基因上操纵和研究。研究细菌有助进一步了解人体运作方式，开发出治疗人类疾病的方法。