俄勒岡州康華里-俄勒岡州立大學的研究人員在了解腸道細菌在人類健康中的作用方面取得了重要進展。
了解腸道微生物影響宿主健康的機制為開發(fā)更好、更個性化的診斷方法和療法打開了大門。
到目前為止，大多數(shù)研究都集中在微生物組的組成上，也就是說，哪些生物存在以及它們的數(shù)量與一般健康或各種疾病有關。
OSD領導的OSU研究。學生考特尼埃爾默走得更遠，他不僅關注微生物組中的哪些生物，還關注它們可能發(fā)揮的功能。調查結果發(fā)表在微軟系統(tǒng)公司。
在俄勒岡州立大學科學學院微生物學和統(tǒng)計學研究員托馬斯夏普頓的指導下，Armor分析了8項不同研究的數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)，包括宏基因組元分析中的7種不同疾病。
宏基因組學指的是研究直接從環(huán)境樣本(在這種情況下是人類糞便樣本)中回收的遺傳物質，而不是從實驗室培養(yǎng)的生物中回收的遺傳物質。薈萃分析是一種結合多種研究數(shù)據(jù)的統(tǒng)計技術。
Armor、Sharpton及其合作者進行的薈萃分析涉及近2000份糞便樣本的宏基因組數(shù)據(jù)，這些樣本收集了關于結直腸癌、克羅恩病、肝硬化、肥胖癥、類風濕性關節(jié)炎、二型糖尿病病和潰瘍性結腸炎的研究。
腸道微生物區(qū)系有超過10萬億個來自大約1000種不同細菌的微生物細胞。微生物生態(tài)系統(tǒng)通過細胞間信號轉導和抗菌肽的釋放來維持平衡，這可以檢查一些細菌的進化分支。
微生物還與人類宿主相互作用，有時以促進健康的方式，有時以促進疾病發(fā)展的方式。微生物的生理紊亂或失衡通常與對宿主健康的不利影響有關。
夏普頓說：“在我們的研究中，我們研究了腸道微生物組蛋白家族的豐度、組成和離散度與疾病之間的關系。蛋白質是一種大而復雜的分子，在細胞中完成大部分工作，是組織和器官的結構、功能和調節(jié)所必需的。
夏普頓說：“我們對蛋白質家族豐富度的分析表明，克羅恩病、肥胖癥、二型糖尿病病或潰瘍性結腸炎患者的蛋白質家族比他們各自的對照組少。“另一方面，結直腸癌患者的微生物組蛋白家族數(shù)量多于對照組?！?
研究人員還研究了“分散體”，它測量了一組個體中微生物組成的變化。
夏普頓說：“以前的工作已經(jīng)將疾病與分類離散度的增加聯(lián)系起來?！拔覀冄芯苛私】等巳汉突疾∪巳耗c道菌群的功能性離散度是否存在差異，大腸癌、克羅恩病和肝硬化患者的功能性離散度增加。相對于他們的分散，肥胖的人表現(xiàn)出控制力下降。
鎧甲說，重疊的數(shù)量——與多種疾病相關的功能——是驚人的，他補充說，還有更多要學習的。
“我們真的需要更多的數(shù)據(jù)，”她說?！拔覀冃枰嚓P于研究主題的信息，以及其他可能影響微生物群的信息，比如飲食和地理。我們需要來自不同地方和不同人的更多數(shù)據(jù)來解釋變異的來源?！?
夏普頓說，長期目標是使醫(yī)生能夠使用宏基因組學的信息來“更具體、更快速、更少侵入地”診斷疾病。
“我們的工作指向可能在這里使用的宏基因組編碼信息，但它需要更多的數(shù)據(jù)來使這些診斷更加可靠，”他說。“我們試圖解決因果關系，解決這些大海撈針，并找到微生物群和健康之間的聯(lián)系。未來的研究可以利用這一新知識來測試微生物組的功能，以防止各種疾病的存在和嚴重程度?！?
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