为何肠道菌群是开发治疗多种人类疾病疗法的

本文转自生物谷。

近年来，随着科学家们研究的不断深入，曾经在研究中被他们所忽视的肠道菌群（肠道微生物）被再次重视起来，多项研究中研究者发现肠道菌群和很多疾病的发生都有关联，比如风湿病、机体衰老、炎症甚至癌症等；当然了肠道菌群也是研究人员治疗多种人类疾病的关键靶点，科学家们往往会利用机体肠道菌群来治疗诸如肥胖、糖尿病、致病菌感染等疾病。

CellRep：改变肠道菌群的关键通路或有望开发出治疗肥胖的新型靶向疗法

doi：10./j.celrep..05.

日前，一项刊登在国际杂志CellReports上的研究报告中，来自克利夫兰诊所的研究人员通过研究揭开了肠道细菌代谢和机体肥胖之间的生物学关联，研究者发现，阻断特殊的肠道微生物通路或能帮助抑制肥胖和胰岛素耐受性的发生，同时还会促进脂肪组织更加快速地进行代谢。

研究者J.MarkBrown博士表示，这项研究中，我们对一种能够产生氧化三甲胺（TMAO）的代谢通路进行了研究，在肠道细菌对关键营养物质（胆碱、卵磷脂和肉碱）进行消化的过程中就会产生TMAO，而上述关键营养物质在动物产品中非常丰富，比如红肉、加工肉类、蛋黄和肝脏等。

此前研究中，研究人员发现，高水平的TMAO和个体高风险的严重心血管疾病事件直接相关，比如心脏病发作和中风等。由于心血管疾病和肥胖密切相关，因此研究人员就假设，TMAO或许参与了诱发机体肥胖的代谢通路，随后他们重点对一种名为含黄素单氧化酶3（FMO3）的宿主酶类进行了研究，该酶能够将TMAO转化成为其活性形式，此外，研究者还发现，缺失或FMO3基因失活的小鼠往往会免于肥胖，甚至在被喂食高脂肪、高热量饮食的情况下依然不会肥胖。FMO3阴性的小鼠机体中往往会出现和浅褐色或棕色脂肪细胞相关的高水平的基因表达，相比白色脂肪细胞而言，这些脂肪细胞的代谢活性往往更高。

Cell：肠道细菌有望延缓衰老，提高动物寿命

doi：10./j.cell..05.

利用源自肠道细菌的补充物延缓衰老过程可能有朝一日是可行的。来自美国贝勒医学院和德克萨斯大学休斯顿健康科学中心的研究人员在秀丽隐杆线虫中鉴定出延长寿命、也延缓肿瘤进展和β-淀粉样蛋白堆积的细菌基因和化合物。β-淀粉样蛋白是一种与阿尔茨海默病相关联的化合物。相关研究结果发表在年6月15日的Cell期刊上，论文标题为“MicrobialGeneticCompositionTunesHostLongevity”。

论文通信作者、贝勒医学院赫芬顿老化中心分子与人类遗传学副教授MengWang博士说，“科学界日益意识到我们的人体与我们体内的微生物组之间的相互作用能够影响很多功能，如认知活动、代谢活动和衰老。在这项研究中，我们研究了这种微生物组的基因组成可能也在寿命中发挥着重要的作用。”

在哺乳动物中因存在技术上的挑战，这种问题是很难研究的，因此这些研究人员选择秀丽隐杆线虫开展研究。在这些线虫的两到三周长的寿命中，它们以细菌为食，长到成年，繁殖，逐渐衰老，丧失力量和健康，最终死亡。全世界的很多研究实验室（包括Wang实验室）利用秀丽隐杆线虫了解基础的生物学过程。

NatMed：肠道微生物是治疗糖尿病的关键

DOI：10./nm.

最近由来自西班牙赫罗纳大学的研究者们发现了治疗糖尿病的经典药物二甲双胍的具体工作机制。他们发现该药物调控血糖的关键在于调控肠道内的微生物。

“一个有意思的现象是，虽然我们已经使用二甲双胍治疗糖尿病长达60年的时间，但对于其具体的工作机制却一直不清楚”，该研究的首席作者，分子医学系教授FredrikB？ckhed说道。相关结果发表在《NatureMedicine》杂志上。

人体中含有的微生物数量远远超出细胞的数量，大部分细菌都存在于肠道中，是目前已知最密集的生态系统。更令人惊奇的是，细菌拥有的基因的数量是人体基因总量的多倍。

FredrikBckhed等人此前已经发现在II型糖尿病患者接受肠道肥胖症治疗手术之后，肠道的微生物会发生明显的变化，通过临床试验，研究者们认为这是由于肠道微生物受到了二甲双胍的影响。

通过对接受药物治疗的22名患者的微生物组以及对照组患者的微生物组进行测序分析，发现患者在接受治疗之后2个月内体内微生物组的水平会发生明显的改变。通过实验室水平的研究，研究者们证明二甲双胍能够促进肠道中一部分与提升代谢水平有关的微生物的数量的上升。

Cell：肠道细菌或可影响结肠癌治疗效果

doi：10./j.cell..03.

根据一项新的研究，来自美国马萨诸塞大学医学院的MarianWalhout博士和同事们发现，存在于人消化道中的细菌，即肠道菌群，可能在病人能够对化疗药物作出的反应中发挥着重要的作用。他们证实接受大肠杆菌喂食的秀丽隐杆线虫对化疗药物氟尿苷（floxuridine，FUDR）的敏感性是接受其他细菌喂食的线虫的多倍。相关研究结果发表在年4月20日的Cell期刊上，论文标题为“BacterialMetabolismAffectstheC.elegansResponsetoCancerChemotherapeutics”。

令癌科医生长期困惑的是，对患上相同疾病的两名病人如何对相同的治疗作出显著不同的反应，甚至是在具有相同的诊断结果的同卵双胞胎当中，也是如此。Walhout博士说，“患上结直肠癌的同卵双胞胎能够因他们的肠道微生物组存在差异而潜在地对相同的治疗作出非常不同的反应。如果我们能够了解细菌如何影响化疗的疗效或毒性，那么不难设想开发基于可能改善一些癌症治疗临床效果的益生菌（probiotics）的个人化疗法。”

模式生物秀丽隐杆线虫经常用于遗传研究。Walhout和同事们利用这种线虫（作为癌症的一种相关物）来确定不同的细菌如何可能增强或抑制癌症药物的效果。他们先给大肠杆菌喂食大肠杆菌或丛毛单胞菌（Comamonas），随后让这些线虫接触不同的化疗药物来评估它们的表型和基因型变化。其中的一种药物是被用来治疗结肠癌的抗代谢物FUDR。

Science：肠道细菌或有助让新生儿抵抗致病菌感染

doi：10./science.aag

在全世界，每年有上万名婴儿死于破坏他们的消化系统的感染，包括沙门氏菌感染和大肠杆菌感染。上百万多人也因此患病。

在小鼠体内开展的一项新的研究提供证据证实肠道细菌中的梭菌（Clostridia）除了有助消化食物之外，还提供至关重要的感染抵抗性。但是这项研究也证实最年轻的新生小鼠并不含有梭菌，这就使得它们最容易遭受入侵细菌（类似于让如此多的婴儿患病的病原菌）的感染。这些发现可能为开发出新的方法来保护婴儿铺平道路。相关研究结果发表在年4月21日的Science期刊上，论文标题为“NeonatalacquisitionofClostridiaspeciesprotectsagainstcolonizationbybacterialpathogens”。论文通信作者为美国密歇根大学病理学系教授GabrielNunez博士和密歇根大学病理学系研究员Yun-GiKim博士。

Nunez说，“任何父母都知道在生命的第一年里，新生儿非常容易遭受感染，包括肠道感染。这项研究提示着肠道菌群中保护性细菌的缺乏是一种导致这种易感染性的机制。”

Cell重磅！肠道细菌会影响抗癌药物疗效！

DOI：10./j.cell..03.

根据伦敦大学学院（UCL）的一项关于线虫加工药物和营养物质的最新研究，抗癌药物的活性居然依赖于肠道微生物的种类。

这项新发现强调了通过操纵肠道微生物和饮食改善肿瘤治疗的潜在价值以及研究药物疗效个体差异的价值。

这项研究近日发表在Cell上，由英国皇家学会和医学研究委员会资助，该研究报道了一种高通量筛选方法，揭示了宿主、肠道微生物和药物活性之间的复杂关系。

“不同病人结直肠癌治疗的疗效差别巨大。我们想知道这是否是由于微生物改变了身体加工药物的过程。我们已经开发出了强大的系统，可以筛查药物、宿主与微生物之间的相互作用，或者是设计变革目前疗法的药物输送方式。”该研究的领衔作者FilipeCabreiro博士说道（UCL生物科学）。

“我们忘记了许多生物生活在我们的体内，它们可以与我们消化的药物和食物相互作用。迄今为止，阐明宿主、微生物和药物之间的关系很困难。通常的微生物研究只