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抑郁、自闭、精神分裂……病理不明,找“肠道菌群”?!

日期:2020-04-21 21:08:07 来源: 科学网微信公号 点击:

抑郁症、自闭症、阿尔茨海默氏症、精神分裂症、帕金森病;糖尿病、心血管疾病;肿瘤,甚至长寿机制……

近年来,“肠道菌群”研究大热,涉及领域包罗万象。

西安交大的一系列最新研究,则将肠道菌群与精神分裂症关联起来。

4月13日,西安交大第一附属医院马现仓团在队预印本网站bioRxiv上发文指出,在精神分裂症患者肠道中聚集的一些细菌,能产生过量短链脂肪酸,这可能是患者认知功能受损的一大原因。

早在2019年8月,该团队就发现,把精神分裂症患者的肠道菌群移植进小鼠体内,能诱导小鼠出现精神分裂症相关行为。

今年3月底,上述团队的又一项研究登上了《自然—通讯》杂志。他们从数量浩繁的肠道菌群中,筛选出83种跟精神分裂症有关的菌种,并发现其中26种细菌可以将患病人群和健康人群区分开。

随后,研究人员还重点关注了一种叫做前庭链球菌的细菌。他们先用抗生素杀灭了小鼠原本携带的肠道菌群,然后通过饮水和灌胃把前庭链球菌移植进小鼠体内。

结果发现,与对照组小鼠相比,这些小鼠不仅在精神和运动上过度兴奋,还表现出了明显的社交障碍。

移植前庭链球菌的小鼠还出现了一些了神经递质改变:外周组织多巴胺和GABA降低,5-HT升高;同时肠组织多种炎症相关基因表达上调。

近年来,“肠道菌群”成了科研界一匹闪亮杀出的黑马。

根据今年3月发表在Protein & Cell上的一篇评论《关于肠道菌群研究的7大事实和5大倡议》,2000年以来科学网络数据库已经收录了超过5万篇肠道微生物研究文章。

这个数字在过去几年间更是飞速增长,仅2019年发布的相关论文,就是2000年的30倍、2010年的6倍。

“肠道菌群”研究增长迅速(2000~2020)

2019年7月,《自然》杂志及其子刊《自然—医学》《自然—生物医学工程》《自然—微生物学》 同期上线了5篇关于肠道菌群的研究进展,引起学术界的关注。

这5项研究分别报道了肠道菌群在渐冻症、多囊卵巢综合征、延长寿命、结直肠癌、新生儿哮喘中的作用。

随着“肠道菌群”研究迅速升温,这匹黑马也开始受到争议。

有人认为这是有望“包治百病”的宝藏学科,也有人戏称肠道菌群是当代的科技“玄学”。

甚至出现了这样的调侃:“遇事不决,量子力学,机制难寻,肠道菌群”。

关于“肠道菌群”研究,真实情况是什么样子的?对此,《中国科学报》采访了从事益生菌及人体共生微生物相关研究的段云峰博士,请他进行科普解读。

《中国科学报》:“机制难寻,肠道菌群”——作为业内人士,你们怎么看待这句调侃?

▲ 段云峰:

要理解“肠道菌群”为什么看起来这么“万金油”,不妨看看早几年对人类基因组的研究。

2003年人类基因组计划测序完成后,不管什么疾病,科学家都要做点基因方面的研究。这样不仅更紧跟热门,而且还真能有新发现。

这是因为基因和疾病的关系确实很密切,很多疾病都或多或少与遗传基因有关系,只不过有些疾病跟基因直接相关,比如苯丙酮尿症,而有些疾病跟基因关系并不大,比如感染性疾病。

微生物组有“人体第二基因组”之称,甚至微生物组编码的基因数量还远超人体自身基因。

在长期共进化过程中,人体微生物已经深度参与到人体的运行机制中。特别是肠道微生物,它们占据了人体微生物的80%,可以参与人体的代谢、免疫、信号转导和神经系统的发育和运行等过程。

明确跟微生物组相关的疾病已经超过了50种,并且仍在增加。

因此,当你听说某种疾病跟肠道微生物有关系时,不用太惊讶。这就像有人告诉你某种疾病跟基因有关系一样,可能都是人类对自身的客观认识。

《中国科学报》:也有人担心,肠道菌群研究有被“玄学化”的危险,甚至暗藏乱象和利益纠葛,对此您怎么看?

▲ 段云峰:

的确有很多人反对将微生物组的作用夸大。我想,大家一窝蜂涌入一个研究热点,不能简单说是好事还是坏事。

如果能坚持遵循科学的研究方法和严谨的实验设计,的确有助于揭示微生物与人体的客观规律。

但随着“肠道菌群”的概念越来越热,一些企业在没有科学数据支撑的情况下,打着改善肠道菌群的幌子大肆宣传,把肠道菌群的作用当作他们产品的作用,这种乱象需要引起大家的注意。

《中国科学报》:那肠道菌群研究有可能尽快走向临床医学,造福人类吗?

▲ 段云峰:

我们已经有一些实例了。比如粪菌移植技术已经用于多种疾病的干预和治疗,并且取得了非常好的疗效。我国第一个创新微生物活体药物——脆弱拟杆菌正在进行临床试验。

从发现肠道菌群与疾病的相关性,到证明肠道菌群在疾病发病中的具体机制,再到临床干预,这个流程已经走通。

不过,对于人体微生物,我们研究的时间仍然不够长,积累的数据仍然不够多。目前的大部分发现,只是证明了微生物组与疾病或健康的相关性,相互之间的因果关系还缺乏更多的证据。

此外,很多研究结果仍停留在细胞或动物实验级别,在人体中是不是也有这种现象,仍然还是未知数。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-020-15457-9

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.11.021915v1

https://doi.org/10.1007/s13238-020-00697-8



(责任编辑:xsq)

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