利用人類微生物組治療常見疾病

生活在我們和我們身上的微生物數量超過了我們自己的細胞。 人類腸道中的微生物群是自然界中人口最稠密的細菌生態系統之一。 它調節代謝功能和免疫反應,並有助於情緒和行為。 失衡與不同的疾病有關,包括炎症性腸病 (IBD)和代謝紊亂。

另一方面,健康的微生物組可以具有如幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)中所示的保護功能,該幽門螺桿菌以前僅以其有害作用而聞名。

科學家現在認識到,幽門螺旋桿菌 - 順便說一下,它也在5,300歲的Iceman Oetzi的胃中發現 - 可以防止酸反流和哮喘。

微生物群或微生物群?

最近,由於與治療涉及微生物群落的腸胃疾病和免疫疾病有關的科學進展,微生物群和微生物群最近得到了很多報導。 這兩個術語的使用方式存在一些不明確之處。 加利福尼亞大學戴維斯分校的Jonathan Eisen博士指出,微生物組通常用來指佔據人體某一棲息地的微生物,例如人類腸道。 該術語最早在19世紀使用,並出現在意大利的一本關於婦產科的舊書中。

一些其他值得信賴的來源,如科學雜誌Nature ,也將微生物群定義為微生物群中的遺傳物質。 在他們看來,微生物群指的是整個生物體的集合。

雖然術語的使用似乎有些不一致,但科學界明確同意微生物對人類健康的貢獻是顯著的。

儘管如此,研究它們對不同疾病的直接影響和因果關係有時很具有挑戰性。

轉移人與人之間的微生物群

2016年,在Nature Medicine上發表了一篇研究報告,描述了將母親的微生物菌群轉移給她的新生兒的過程。

先前已經確定,剖宮產出生的嬰兒更可能發生自身免疫性疾病。 由於他們的分娩方式並沒有將他們暴露於陰道微生物群,在他們出生後,他們的腸道微生物群與他們媽媽的皮膚相似。 相比之下,陰道出生的嬰兒具有類似於其母親的陰道微生物群的腸道微生物群,其似乎保護他們免受某些有害的條件。 紐約大學副教授Maria Dominguez-Bello設計的一項實驗研究將母親的陰道微生物群轉移到C節出生的嬰兒身上。 母親被擦拭並且嬰兒在出生後立即被殖民。 當一個月後進行測試時,接種了陰道微生物組的新生兒仍然有一個與他們母親的陰道非常相似的微生物組。 這些陰道菌群在C節(也稱為“陰道播種”)後的轉移可能成為未來的重要手術,並可能有助於預防一些自身免疫性疾病。

然而,一些專家警告說,雖然這種做法越來越流行,但其益處尚未得到證實。 倫敦帝國理工學院的Aubrey Cunnington博士認為,陰道分泌液還可攜帶對嬰兒有害的細菌和病毒。 目前,一般建議衛生專業人員不要進行陰道接種。

糞便微生物群移植(FMT)或細菌療法也已被探索。 例如,它已應用於由於先前抗生素治療破壞有益細菌而導致腸道細菌失衡的患者。

現在,患有復發性艱難梭菌結腸炎 (可能出現在服用抗生​​素的人群中)的患者可以通過轉移健康供體的糞便進行治療 艱難梭菌感染被認為是最常見的醫院獲得性感染。 感染常導致反复腹瀉。 兩位丹麥醫生Michael Tvede博士和Christian Rask-Madsen博士開發了一種特定類型的細菌療法,在治療與C.difficile細菌相關的腹瀉方面顯示出很大的潛力。 與FMT一樣,他們的方法稱為直腸細菌療法(RBT),旨在重新引入正常的腸道微生物群落。 對55例接受RBT治療的患者進行的一項研究顯示,高達80%的患者治療成功(無胃腸疾病患者的治療效果更好)。 Tvede和Rask-Madsen承認,接種活細菌時總會有風險,例如血液感染可能會發展。 RBT後10天,其中一名患者被送入醫院並出現急性情況,可能與RBT有關。

人性化的片上技術

哈佛大學的一個研究小組利用人類腸道技術對人類腸道的受控模型進行微型化研究,在研究腸道細菌和炎症方面取得了重大進展。 這種模型 - 計算機記憶棒的大小 - 模仿人體腸道的自然條件,使研究人員能夠研究細菌過度生長和腸道炎症。 這是第一次,科學家們能夠分析不同的病理生理反應以及體外個體病原體和細胞的貢獻。

像uBiome這樣的服務也在不斷湧現,將人類細菌的測試轉變為公民科學。 但是,這些受歡迎的機構可能有很多限制。 科學仍處於起步階段,單純看著我們腸道中的細菌並不一定能讓我們對腸道環境和整體腸道健康有一個全面的了解。

>來源:

> Blaser M,Chen Y,Reibman J. Helicobacter Pylori Protects against Asthma and Allergy。 BMJ 腸道 2008年;(5):561-567

> Cunnington A,Sim K,Deierl A,Kroll J,Brannigan E,Darby J.“陰道播種”由剖腹產出生的嬰兒。 BMJ .2016; 352:1-2。

> Dominguez-Bello M,De Jesus-Laboy K,Clemente J等人。 陰道微生物轉移部分恢復剖宮產嬰兒微生物群落。 自然醫學 2016;(3):250-254

> Kim H,Li H,Collins J,Ingber D.Microbiome and Mechanical Deformation to Intestinal Bacterial Overgrowth and Inflammation in a Human Gut-on-a-Chip中的貢獻。 美國國家科學院論文集 2016; 113(1):E7-E15

> Maixner F,Krause-Kyora B,Zink A等人。 冰人的5300歲的幽門螺桿菌基因組。 科學。 2016; 351(6269):162-165

> Tvede M,Tinggaard M,Helms M.原文:直腸細菌療法治療復發性艱難梭菌相關性腹瀉:2000 - 2012年丹麥55例病例係列結果。 臨床微生物學和感染 2015; 21:48-53