腸道菌間溝通具有大作用
近一項研究表明，腸道內(nèi)的微生物彼此之間可以傾聽與交談。這些微生物交流所使用的一種小分子，可改變腸道中某種細(xì)菌的數(shù)量，并恢復(fù)長期抗生素治療造成的巨大損害。
在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，一種稱為自誘導(dǎo)劑2（AI-2）的化學(xué)信號——細(xì)菌用其來進(jìn)行相互交流，能促進(jìn)接受抗生素治療的小鼠腸道微生物平衡。這一研究結(jié)果為“利用細(xì)菌化學(xué)語言來促進(jìn)健康腸道微生物群落”的治療策略，奠定了基礎(chǔ)。
我們腸道中的細(xì)菌，對我們健康的許多方面都有著其重要的意義。如果我們學(xué)會調(diào)整它們的物種組成及其有利于我們的功能，就可以利用這些細(xì)菌來防止感染，并為炎癥性腸道疾病和飲食引起的菌群失調(diào)開發(fā)治療方法。
抗生素使用和飲食因素可以改變腸道微生物的組成，強(qiáng)烈減少細(xì)菌的多樣性，通過增加宿主對有害菌（如沙門氏菌）的敏感性，對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。特別是，擬桿菌和厚壁菌——哺乳動物腸道中的兩個主要門類——之間的平衡變化，與肥胖、糖尿病、慢性腸道炎癥性疾病和胃腸道癌相關(guān)。通過操縱天然信號和其成員之間的相互作用，驅(qū)動這一菌群從疾病狀態(tài)向健康狀態(tài)轉(zhuǎn)化的能力，為治療效益提供了巨大的潛力。
為了驗證這個想法，Xavier和她的團(tuán)隊專注于一個小的擴(kuò)散性分子（稱為AI-2）——可促進(jìn)整個細(xì)菌王國的種間溝通。一個菌種產(chǎn)生的AI-2可以影響另一個菌種的基因表達(dá)，從而使整個菌群能夠同步調(diào)整行為（如毒力和生物膜的形成）。這些特點(diǎn)使得AI-2成為哺乳動物腸道中介導(dǎo)細(xì)胞間相互作用的一個出色候選者，腸道中有數(shù)百種細(xì)菌共存和互動。
為了操縱小鼠腸道中的AI-2水平，研究人員制備了大腸桿菌突變體，該突變體不能從環(huán)境中吸收AI-2。當(dāng)這種突變被引入抗生素治療小鼠的胃腸道中時，會造成腸道AI-2水平增加，改變腸道微生物的組成，以有利于厚壁菌的擴(kuò)張，這種菌已經(jīng)幾乎被抗生素消除。
因為在抗生素治療過程中，腸道中高的AI-2水平對于健康狀態(tài)起決定性作用，那么就有可能通過處理這種化學(xué)信號來防止抗生素的不良影響，糾正飲食引起的菌群失調(diào)，以及治療人類胃腸道疾病。
下一步，研究人員將研究在抗生素治療后AI-2是否會促進(jìn)腸道微生物對病原體和傳染病的防護(hù)功能恢復(fù)。他們還將通過研究AI-2信號如何影響細(xì)菌中的基因表達(dá)，確定它的各種功能，以及識別AI-2的的新細(xì)菌受體和其他化學(xué)信號。
這些受體可以作為新的藥物作用靶點(diǎn)，來改變細(xì)菌間的交流。這種控制細(xì)菌的策略，可能是避免‘細(xì)菌對今天使用的抗生素產(chǎn)生耐藥性’這個日益嚴(yán)重問題的一個很好選擇。
