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                              1. 吃下去的益生菌,你怎么知道它不会变异?
                                学术经纬 · 2019/03/27
                                吃下去的益生菌,会在体内经历一段怎样的旅程?

                                本文转载自“学术经纬”。

                                吃下去的药物,会怎样在体内代谢?几年前,一个来自TED的视频曾形象地展示了全过程:经过消化后,药物分子会进入血液,循?#20998;?#20840;身。随后,这些药物分子会逐渐被排出体内。这个时候,医生就会提醒你,该吃下一顿药了。


                                视?#36947;?#28304;:TED

                                但我们有没有想过,吃下去的益生菌,会在体内经历一段怎样的旅程?

                                最近,不少生物技术公司正在开发“微生物疗法?#20445;?#27835;疗胃肠道疾病或其他代谢疾病。由于这些疗法中包含了大量微生物,有人担心它们会在人体内发生不可控的变异,带来意想不到的后果。今日,一项最新研究证实了人们的担忧:这些以治疗为目的进入体内的益生菌,可能真的会发生意外变异!这项研究在线发表在了细胞出版社旗下的《Cell Host & Microbe》杂志上。

                                “微生物会在治疗过程中不断自我演化吗?这是我们首次系统性地回答这个问题。”本研究的负责人Gautam Dantas教授说道。


                                在研究中,这支团队选择了大肠杆菌Nissle 1917(EcN)作为研究对象。这种益生菌在?#20998;?#19982;加?#20040;?#34987;作为商品销售,人们相信它?#35874;?#35299;胃肠道疾病的功效。但研究人员们犀利地指出,这种益生菌可能会在体内发生变异,原因有几种:首先,它本身无法?#21040;?#32928;道中常见的复杂多糖,在糖类代谢上需要依赖于其他细菌;其次,肠道中其他细菌的存在会激发这种细菌的生存压力。种种条件暗示,在生活的压力之下,这些细菌不得不做出改变。

                                为了检验这一想法,研究人员们从8名健康的志愿者体内分离出了微生物,并将它们打破,获得了1500万个DNA片段。这些DNA片段与研究中使用的益生菌混在一起,以模拟肠道中的遗传多样性。随后,这些混合物被引入到了多组小鼠的体内——这些小鼠体内自带的微生物水平各有不同,有的小鼠肠道内处于无菌状态,有的小鼠则有完整的肠道微生物组。


                                ▲短短几周时间,带有特定功能的一类细菌(黄色)就占了小鼠肠道里的大头(图片来源:参考资料[1])

                                后续研究发现,那些原本微生物多样性最低的小鼠(比如肠道内无菌的小鼠),摄入的益生菌发生了最大的变化。之前我们提到,EcN这种益生菌在糖类代谢上依赖于其他细菌。在没有其他细菌存在的环境下,它们被迫自己亲自上阵,在一同引入体内的DNA片段的帮助下,整个群体演化出了代谢糖类的新能力。而且在研究所使用的6只小鼠体内,都出现了这样的变化,证明这不是随机?#24405;?#32780;是确确实实发生的变化。从某方面看,这些变化是增强了这些益生菌的?#35270;?#24615;。

                                但另外的一些变化,可能就不怎么令人愉悦了。研究人员们发现,有些微生物会对肠壁表面具有保护性的黏液层造成破坏。这本身虽然不会引起?#29616;?#30340;问题,却会给其他病原体提供潜在的入侵口子。


                                ▲本研究的图示(图片来源:参考资料[1])

                                一些研究微生物疗法的生物技术专家们表示,这一结果?#32454;?#26469;?#25285;?#24182;不是那么出人意料。毕竟微生物是活体,在不同的环境中,会做出不同的?#20174;Α?/p>

                                但另一些研究人员们相信,这些结果可能会给研发“微生物疗法”的初创公司带来一定冲击。“如果你想要开发益生菌疗法,你或许需要知道这些细菌在肠道中的(演化)路线,”本研究的第一作者Nathan Crook教授评论道:“这些微生物的演化方向是对疗法有益,是产生良性的变化,还是会不断带来不利影响?”

                                最近,关于益生菌的争论层出不穷。毫无疑问,本项研究的出炉,还将继续学界对这争议话题的讨论。

                                参考资料:

                                [1] Nathan Crook et al., (2019), Adaptive Strategies of the Candidate Probiotic E. coli Nissle in the Mammalian Gut, Cell Host & Microbe, DOI: https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.02.005

                                [2] Probiotics evolve inside mice, a path that could affect humans, too, Retrieved March 26, 2019


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