肠道古细菌与儿童哮喘呈负相关
2023/3/21 14:31:14 首都健康科普
来自荷兰马斯特里赫大学的Barnett等学者研究发现，肠道菌群在免疫发展、儿童哮喘以及过敏疾病方面发挥着重要作用。既往大多数研究都着眼于细菌，而对古细菌的了解相对较少，其中Bang和Blais-Lecours的研究均发现，M Stadtmanae在人细胞和小鼠中具有特殊的免疫原性。Methanobrevibacter smithii和Methanosphaera stadtmanae两种产甲烷杆菌是肠道中最丰富的古细菌，在此研究背景下，作者提出假设：古菌可能与细菌一样，与儿童哮喘或过敏性疾病的患病风险具有相关性，并首次提出古菌M stadtmanae与较低的哮喘风险存在相关性的流行病学证据。 作者从荷兰KOALA出生人群的研究中选取一批6-10岁儿童，筛选具有哮喘和喘息的诊断、症状和用药信息的个体。对上述儿童粪便样本进行横截面分析，通过16S定量PCR确定粪便样品中甲烷菌属M.smithii和M.stadtmanae的数量。采用根据其他混杂因素调整后的逻辑回归模型进行统计学分析。结果显示，M.stadtmanae的存在与6-10岁儿童哮喘风险的降低有关；哮喘风险随M.stadtmanae丰度提高呈现下降趋势。M.stadtmanae也会减少哮喘的发生以及对气传过敏原和食物过敏原敏感性。因此，学龄期M- stadtmanae的存在与哮喘低风险之间存在关联性，推测生命早期接触古细菌也可产生耐受。 古菌(Archaea)又称古细菌(archaebacteria)，太古菌或太古生物，是原核生物中的一大类。它们既与细菌(真细菌)有很多相似之处，同时另一些特征相似于真核生物，是一类很特殊的细菌。在恐龙出现前，古细菌就已经在地球上生存了数十亿年，类似于地球上最早的生命形式。“如果将地球约46亿年的年龄比作一天的话，古菌早在凌晨5点多钟就出现了，而人类则是在深夜23点58分才诞生。”
古菌多生活在极端的生态环境中：极端嗜热菌生活在温泉中，有的则生活在110℃的热水中；极端嗜盐菌生活在盐水中，如犹他的大盐湖；另有一些严格厌氧的生物如产甲烷菌生活在动物的肠道、沼泽底部的淤泥以及污水中。人类体内的肠道细菌数量繁多，多达数以万亿计。可以说我们身上有多少细胞，就有多少肠道细菌。这些细菌大部分来自食物和外部环境，这些仅是肠道中的过客而已；而另一部分就是自远古就陪伴我们的“老相识”。人类肠道细菌，有些能参与糖类和蛋白质的代谢，促进铁、锌等矿物元素的吸收；有些能合成多种维生素，如维生素B1、B2等B族维生素，还能利用蛋白质残渣合成多种氨基酸，如天冬门氨酸、苯丙氨酸等；有些能吸引水分，促进粪便排出；有些能提高身体的免疫机能，抑制病原菌在肠内繁殖。肠道细菌对人类的生命和健康起着重要作用，它们对人类有重要的生存意义。 自人类出现以来，这些肠道细菌就与我们相伴。但今天，这种情况正在悄悄地发生变化。科学家发现有些细菌种类现在仍生活在大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩体内，但它们的同类在人体内却发生了很大变化。比如在欧洲、北美地区，那些细菌在人类肠道里已经消失了，但在非洲东部国家马拉维的农村地区，人们体内仍有这些细菌。这可能是由于近几百年来，人类饮食和卫生状况发生了很大变化，尤其在世界发达地区更甚。换句话说，在不经意间，我们驱逐了一些长期陪伴我们的肠道细菌。原因可能有两方面：一方面是在现代工业化社会里，抗生素等药物大量使用，这干扰并驱逐了某些肠道细菌。另一方面，科学家从考古研究中发现，人类肠道细菌的种类减少，不止始于现代，而是始于远古时期。那时人类尚处于狩猎采集时代，肠道细菌种类已经比同时期黑猩猩和大猩猩的少了。到了现代，欧洲、北美城市居民的肠道细菌种类比远古时期人类的还要少。可能当人类开始烹饪食物时，细菌种类就已经开始减少了。因此科学家推测，或许因为食物种类改变，肠道细菌种类也相应地改变，其中有些我们已经不再需要了 科学家们渐渐认识到，人体中的这些“异己者”，最重要的作用就是对人体免疫系统的调节。日本理化学研究所(RIKEN)的本田贤也(Kenya Honda)博士带领其研究小组在健康人肠道菌群的诸多成员之中，优选出11株细菌，发现它们可以极大增强生物的免疫反应。动物实验表明，这11个菌株组成的小团队能够有效抗击致病细菌，还有抗癌能力，这项工作最近发表在顶尖学术期刊《自然》。研究人员把肿瘤细胞移植到小鼠的皮肤制造出肿瘤模型小鼠。他们发现，拥有11株细菌的小鼠在肿瘤发生区域也有更多的CD8+IFN-γ+ T细胞，并且这些免疫细胞对肿瘤抗原有特异性，它们可以增强检查点阻断疗法的效果。进一步检查后，研究人员发现，对抗肿瘤的这些免疫细胞并不是直接来自肠道，定植在小鼠大肠的11个菌株也没有离开肠道跑去其他地方，但它们对免疫系统的增强效果却扩大了。研究人员猜测：“这些细菌分泌的代谢分子或许会随着宿主的循环系统到达更多的地方，并促进那些地方的T细胞增长。” 尽管在人体肠道微生物组中，这11个菌株只是很少的一部分，然而对于将来广泛有效的生物疗法，本田贤也博士带来的这项研究展现了巨大潜力。(变态反应科 于睿莉)
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