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细菌也濒危!科学家们想为人体内的微生物建造一艘“诺亚方舟”

2020-06-14 15:20 前瞻网   

 

细菌也濒危!科学家们想为人体内的微生物建造一艘“诺亚方舟”

我们的身体承载着一个由细菌、病毒和真菌组成的巨大生态系统。

就在科学家们开始了解微生物群是如何维持人类健康的时候,现代生活的特征,如抗生素和加工食品,可能会将我们体内的许多微生物推向灭绝。

现在,一个国际科学家团队想通过为微生物创造一艘“诺亚方舟”来保护人类的长期健康。

斯瓦尔巴特群岛的全球种子库保护了世界农作物的多样性,使其免受自然或人为灾害的影响,该团队从这个种子库中获得了灵感,建议创建微生物群库来保存人类的微生物群,这些微生物群有一天可能被用于预防疾病。

该项目是一个既可行又谨慎的项目,由两家位于瑞士的评估科学和宣传公司的独立专家组成。

“如果我们只处于刚刚开始真正理解和阐明微生物群的作用的阶段,我们当然需要至少预防性地再这种多样性消失之前维护它,“EvalueScience的首席运营官Dominik Steiger说。

主要在动物身上进行的研究表明,一种微生物的缺失或微生物多样性的缺乏可能会导致广泛的健康状况,从肥胖和炎症性肠病到梭状芽孢杆菌感染和葛雷克氏症(SN: 7/22/19)。

研究人员怀疑,许多现代做法导致了我们有益微生物伙伴的减少,包括剖腹产、低纤维饮食和过度使用抗生素。

“农村人口正在城市化,生活在大草原和丛林中的传统人口正在向城市迁移,”新不伦瑞克罗格斯大学的微生物学家、微生物库倡议的领导人Maria Gloria Dominguez-Bello说。

“我们看到的是,我们正在失去(微生物群)多样性,与此同时,慢性病的增加也与此相关。”

Dominguez-Bello与委内瑞拉、玻利维亚、秘鲁和巴西的当地研究人员合作,收集和研究这些国家土著居民的粪便样本。

2017年,她和同事在《科学》杂志上发表的一项研究表明,一个社会越工业化,其微生物群的多样性就越低。

她说,美国人肠道的多样性几乎是南美洲最与世隔绝的印第安人的一半。

微生物库的想法首次在2018年的一篇《科学》上的论文中提出,意即收集微生物群系,其中许多像Dominguez-Bello的已经存在于世界各地的研究或卫生设施中,将在当地维护,并储存在一个政治环境稳定的地点的备份库中。

可行性报告建议选取瑞士或挪威,甚至可能在斯瓦尔巴全球种子库旁边或内部。

该报告还建议,标本可以通过低温保存,将它们冷却到非常低的温度。

作为备份,研究人员还应该考虑使用一种较少测试的冻干技术。

作为一个全球性的非营利组织,这项计划将通过开设课程来培训全球各地的研究人员,让他们从当地的土著人口中收集样本,从而鼓励开发更多的微生物群落。

在试验阶段,Dominguez-Bello计划与来自当地大学的合作者在秘鲁利马举办一个课程,但由于冠状病毒大流行,时间不确定。

Steiger说,这样一个项目的资金最初可能来自研究实体和慈善组织,但一旦项目建立起来,可能会增加政府资金到更大比例。

杜克大学的儿科医生和全球健康专家马修·凯利(Matthew Kelly)说:“微生物库确实看起来对人类健康有巨大的益处。”Kelly没有参与这项计划。

但是Kelly警告说,这个项目的伦理是复杂的,科学家需要清楚地与土著社区沟通他们参与这项研究的好处,如果有的话。

微生物群落与健康的关系

2017年的一项研究表明,高脂肪饮食会改变肠道中的真菌,可能是导致肥胖的原因之一。

虽然肠道微生物以前被认为与肥胖的发展有关,但这项研究表明真菌也可能发挥了作用。

2019年7月22日的《自然》杂志上一项对老鼠的研究表明,一种友好的肠道细菌可以帮助减轻肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)症状。

研究人员发现,患有类似肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)或葛雷克氏症(Lou Gehrig 's disease)的退行性神经疾病的老鼠,在肠道中有制造维生素B3的细菌时表现得更好。

结果表明,肠道微生物可能会产生能够减缓这种致命疾病进展的分子。

同年,科学家发现,剖腹产出生的婴儿可能会错过许多有益的肠道微生物。不然这些婴儿的肠道里就会有更多的细菌,而这些细菌通常潜伏在病房里。

这项发现发表在9月18日的《自然》(Nature)杂志上,它进一步证实了这样一种观点,即剖腹产以及通常伴随剖腹产过程而来的抗生素,可能会改变新生儿肠道中最初寄居的细菌类型。

一些科学家怀疑,这些微生物有助于形成微生物群,而这些早期定植的细节可能对长期健康很重要。

2016年的发表在《自然》上的研究表明,低纤维饮食可能会导致肠道细菌数量发生不可逆转的变化,而这些变化可能会代代相传。

在实验中,随着时间的推移,喂食低纤维食物的老鼠肠道中某些种类的细菌消失了,而且即使在切换到高纤维食物后,这些细菌也没有完全恢复。

研究人员发现,在四代老鼠食用低纤维食物后,通常在动物肠道微生物组中发现的大多数细菌种类完全消失了。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://www.sciencenews.org/article/scientists-want-build-noah-ark-human-microbiome

https://www.livescience.com/53411-gut-microbe-changes-persist.html

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责任编辑: 3976DBC

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