腸道微生物如何進(jìn)化并變得危險(xiǎn)

腸道微生物與健康和促進(jìn)疾病有關(guān)，例如自身免疫性疾病、炎癥性腸病、代謝綜合征，甚至神經(jīng)精神疾病。

對(duì)這些不良結(jié)果的一種流行解釋是所謂的“腸漏”假說(shuō)——據(jù)說(shuō)具有潛在破壞性的細(xì)菌會(huì)逃離腸道，引發(fā)慢性炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致多種疾病。

耶魯大學(xué)免疫生物學(xué)助理教授諾亞·帕姆 (Noah Palm) 說(shuō)：“但一個(gè)謎團(tuán)是幾十年來(lái)健康人體內(nèi)可能存在潛在的病原菌而沒(méi)有明顯的健康后果。”

在 7 月 13 日發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，Palm 和耶魯大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)為這個(gè)謎團(tuán)提供了新的見(jiàn)解。他們?cè)凇蹲匀弧冯s志上發(fā)表文章，描述了腸道細(xì)菌如何隨著時(shí)間的推移而進(jìn)化，通過(guò)獲得跨腸道屏障遷移并在腸道外器官中持續(xù)存在的能力而變得更具致病性，從而驅(qū)動(dòng)慢性炎癥和相關(guān)疾病。

在這項(xiàng)研究中，耶魯大學(xué)團(tuán)隊(duì)研究了一種潛在致病菌的遺傳學(xué)和行為，他們將這些細(xì)菌引入無(wú)菌小鼠體內(nèi)，這種小鼠缺乏自己的腸道微生物。隨著時(shí)間的推移，他們發(fā)現(xiàn)這些微生物分化為兩個(gè)不同的群體：一個(gè)與祖先菌株的行為相似，另一個(gè)獲得微小的 DNA 突變，使它們能夠生活在腸道的粘膜內(nèi)層并持續(xù)存在于淋巴結(jié)和肝臟中。逃離腸道后。

與促進(jìn)快速免疫清除的傳統(tǒng)病原體不同，這些重新定位的細(xì)菌小菌落仍然半隱藏在器官中，可以避免免疫系統(tǒng)的注意——至少是暫時(shí)的。然而，作者發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移，它們的存在最終會(huì)引發(fā)炎癥性疾病，例如自身免疫性疾病。研究人員說(shuō)，這種現(xiàn)象至少可以部分解釋為什么有些攜帶潛在致病菌的人永遠(yuǎn)不會(huì)生病，但為什么患病的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而增加。

研究人員說(shuō)，腸道細(xì)菌變得更具致病性的這種能力是由一種被稱(chēng)為“宿主內(nèi)進(jìn)化”的現(xiàn)象驅(qū)動(dòng)的，這解釋了為什么生活在我們腸道中的單個(gè)細(xì)菌物種能夠在我們的一生中適應(yīng)和進(jìn)化。 .這一發(fā)現(xiàn)表明，影響宿主內(nèi)進(jìn)化速度或軌跡的環(huán)境因素也將對(duì)微生物群驅(qū)動(dòng)疾病的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。例如，飲食健康的人傾向于在它們的內(nèi)臟中形成不同的細(xì)菌群落。這意味著許多不同的微生物必須競(jìng)爭(zhēng)空間和資源，限制任何單個(gè)物種的種群規(guī)模，從而降低潛在不健康變異體出現(xiàn)并逃離腸道的機(jī)會(huì)。然而，Palm 解釋說(shuō)，在不太多樣化的細(xì)菌群落中，更多的生態(tài)位可能會(huì)在腸道內(nèi)打開(kāi)，從而增加出現(xiàn)破壞性細(xì)菌變體的可能性。

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