Nature：用微生物“暗物質”治病

　　5月4日在《Nature》雜志發表的一項最新研究中，惠康基金會桑格研究所的科學家們，已經培養和分類了超過130種來自人類腸道的細菌。

　　在這項研究中，研究人員開發出一個過程，可培養來自腸道的大部分細菌，這將使得科學家們能夠了解：我們的細菌“微生物組”如何可以幫助我們保持健康？我們腸道微生物組的失衡，可能會引發復雜的疾病，如肥胖、炎癥性腸病、腸易激綜合癥和過敏。本研究將讓科學家開始使用特定的有益菌，制定個性化的治療方法。

　　近年來，這一領域的研究得以大幅擴展，腸道微生物組被稱為“被遺忘的器官”，但它對人類健康有顯著的重要性（相關閱讀：PNAS：腸道菌群研究的“大革命”）。一個人的體重大約2%是由于細菌。這些細菌對氧敏感，并難以在實驗室培養，所以直到現在，我們一直都極難分離和研究它們，因此它們也被科學家們稱為“微生物暗物質”（ PNAS：微生物“暗物質”如何致病？）。

　　惠康基金會桑格研究所Host-Microbiota相互作用實驗室的Hilary Browne解釋道：“這已經變得越來越明顯，微生物群落在人類健康和疾病中發揮著很大的作用。通過開發一個新過程，分離胃腸道細菌，我們能夠測定它們的基因組序列，來了解更多關于它們的生物學信息。我們也可以儲存它們很長一段時間，使其可用于進一步的研究。”

　　抗生素可消滅我們的腸道細菌，它們既能殺死病原體目標，也會殺死有益的細菌。然后，就有可能存在不太理想的細菌，如那些具有抗生素耐藥性的細菌，在腸道內增殖速度比有益菌更快，從而導致進一步的健康問題，例如，梭狀芽胞桿菌等感染。

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　　目前艱難梭菌感染的治療，可能涉及從健康的人移植糞便，重新住入腸道菌，目前已有相關研究報道：NEJM奇聞：用糞便來治病？；Science：醫學“新寵”糞便移植將大有潛力。然而，這種治療還不夠理想。使用新的細菌庫，桑格研究所的Trevor Lawley博士和他的團隊希望制備一種藥丸，包含一種合理選擇的、已定義的細菌混合物，可能被病人使用，并替換糞便移植。

　　桑格研究所和澳大利亞Hudson醫學研究所的Sam Forster博士說：“我們從這些細菌生成的廣泛的基因組數據庫，對于研究腸胃病患者體內存在或缺乏哪些細菌，也是必不可少的。現在，我們可以開始設計治療候選細菌的混合物，用于這些疾病。”

　　研究人員還首次研究了腸道內產孢菌的比例。孢子是一種休眠形式的細菌，可允許一些細菌潛伏很長一段時間。他們發現，一個健康人大約三分之一的腸道微生物群可產生孢子，從而使細菌能夠在露天存活，并可能在人之間傳播流動。這提供了一種此前沒有考慮到的微生物群傳播方式，可能意味著健康和某些疾病可被傳播——不僅僅是通過人類遺傳學，而且還通過微生物組。

　　桑格研究所的研究組長Trevor Lawley說：“能夠闡明這一微生物‘暗物質’，對整個生物學以及我們如何考慮健康，有著深遠的影響。我們將能夠從患有特定疾病的人身上分離出微生物，如感染、癌癥或自身免疫性疾病，并在小鼠模型中研究這些微生物，來看看會發生什么。研究我們的‘第二’基因組——微生物群的基因組，將讓我更加深入理解基本生物學，以及我們腸道細菌與健康、疾病之間的關系。”