美國研究人員在最新一期《細(xì)胞》雜志上撰文指出，他們構(gòu)建出了迄今最詳細(xì)、最完整的合成腸道微生物群——由100多種細(xì)菌組成，并將其成功移植到小鼠體內(nèi)。能夠添加、刪除和編輯單個(gè)細(xì)菌，將使科學(xué)家更好地理解腸道微生物群與健康之間的聯(lián)系，并最終開發(fā)出一流的微生物組療法。

此前研究表明，腸道微生物群會(huì)影響人的神經(jīng)發(fā)育、對(duì)癌癥免疫療法的反應(yīng)及健康的其他方面。但這些群體非常復(fù)雜，科學(xué)家們也無法去除或修飾腸道微生物群中一個(gè)或多個(gè)細(xì)菌。對(duì)此，包括斯坦福大學(xué)研究人員在內(nèi)的團(tuán)隊(duì)給出了解決方案：讓細(xì)菌各自單獨(dú)生長，然后混合，構(gòu)建出腸道微生物群。

最新研究利用了人類微生物組項(xiàng)目(HMP)的相關(guān)成果，HMP旨在對(duì)300多名成年人的完整微生物基因組進(jìn)行測序。研究人員選擇了在至少20%的HMP個(gè)體體內(nèi)存在的100多種細(xì)菌菌株，隨后添加了一些后續(xù)研究所需菌種，使菌種數(shù)量達(dá)到104種。他們讓這些細(xì)菌單獨(dú)生長，然后混合到培養(yǎng)物中，形成人類菌種1(hCom1)。他們將hCom1引入精心培養(yǎng)的體內(nèi)不存在細(xì)菌的小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)hCom1非常穩(wěn)定，98%的細(xì)菌在無菌小鼠的腸道中“落地生根”，每種細(xì)菌的相對(duì)豐度在兩個(gè)月內(nèi)保持不變。為使菌種群體更完整，他們又發(fā)現(xiàn)了20多種新細(xì)菌，將其添加到hCom1中，并移除那些未能在小鼠腸道內(nèi)扎根的細(xì)菌，形成了由119個(gè)菌株組成的新群落hCom2。

為證明合成微生物群的效用，研究小組將hCom2移植進(jìn)入小鼠體內(nèi)，并讓小鼠感染大腸桿菌。結(jié)果表明，這些經(jīng)過遺傳改造的小鼠抵抗住了感染。團(tuán)隊(duì)也通過反復(fù)消除或修改某些菌株，發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)具有保護(hù)作用的關(guān)鍵細(xì)菌，并計(jì)劃開展進(jìn)一步的研究。

研究人員認(rèn)為，hCom2或其未來版本有望揭示其他領(lǐng)域(如免疫治療反應(yīng))涉及哪些細(xì)菌。未來，這些人工菌落也可以移植進(jìn)人類體內(nèi)，以治療或預(yù)防多種疾病。

總編輯圈點(diǎn)：

我們每一個(gè)人，都是人體與共生微生物構(gòu)成的超級(jí)生物體。這些盤踞在人體腸道的正常微生物別名“隱形器官”，群落特別的豐富且多樣化?？茖W(xué)家們已知“隱形器官”對(duì)宿主的發(fā)育、營養(yǎng)吸收和免疫功能都有巨大影響，因此，腸道微生物組學(xué)研究在近十幾年來異常昌盛，可以說帶領(lǐng)人們重新認(rèn)識(shí)了這一龐大系統(tǒng)。不過，該“器官”最大的特點(diǎn)就是因人而異且差異巨大，目前關(guān)于它們之間的相互作用，人們的了解并不充分，對(duì)這一領(lǐng)域來說，一切研究才剛剛起步。(科技日報(bào)記者 劉霞)

標(biāo)簽： 迄今最詳細(xì) 合成腸道 微生物群構(gòu)建 一百多種細(xì)菌 望催生相關(guān)療法