Nature Microbiology:科学家确定了135种肠道微生物可以防止感染

时间:2025年1月14日
来源:AAAS

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一项新的研究发现,肠道微生物群的组成有助于预测你死于肺炎克雷伯菌、大肠杆菌和其他细菌感染的可能性,而这可能会通过改变你的饮食而改变。

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包括肺炎克雷伯菌、志贺氏菌、大肠杆菌等在内的肠杆菌科细菌,作为健康人体肠道微生物群的一部分,其含量很低。但是在高水平的情况下——比如由于体内炎症加剧,或者吃了受污染的食物——这些细菌会导致疾病。在极端情况下,肠道内太多的肠杆菌可能会危及生命。

研究人员利用包括人工智能在内的计算方法,从45个国家的12000多人的粪便样本中分析了肠道微生物组的组成。他们发现,一个人的微生物群“特征”可以预测一个人的肠道是否可能被肠杆菌科细菌定植。结果在不同的健康状况和地理位置是一致的。

研究人员确定了135种肠道微生物,这些微生物通常在没有肠杆菌科的情况下发现,可能可以防止感染。

在保护肠道的物种中,值得注意的是一种叫做粪杆菌的细菌,它通过分解我们吃的食物中的纤维,产生一种叫做短链脂肪酸的有益化合物。这似乎可以防止一系列致病肠杆菌科细菌的感染。

研究人员建议,在我们的饮食中摄入更多的纤维可以促进有益细菌的生长,并将有害细菌挤出体外,从而显著降低患病风险。

相比之下,服用益生菌——它不会直接改变肠道环境——不太可能影响肠杆菌科感染的可能性。

研究结果今天发表在《自然微生物学》杂志上。

“我们的研究结果表明,我们吃的东西对控制一系列细菌感染的可能性非常重要,包括大肠杆菌和肺炎克雷伯菌,因为这改变了我们的肠道环境,使其对入侵者更具敌意,”剑桥大学兽医学系研究员、该论文的高级作者亚历山大·阿尔梅达博士说。

他补充说:“通过食用蔬菜、豆类和全谷物等食物中的纤维,我们可以为肠道细菌提供生产短链脂肪酸的原料,这种化合物可以保护我们免受这些致病细菌的侵害。”

肺炎克雷伯氏菌可引起肺炎、脑膜炎和其他感染。对这种细菌病原体的抗生素耐药性在全球范围内出现了惊人的上升,这促使科学家们寻找新的方法来控制这种细菌和其他类似的传染性细菌。

“随着抗生素耐药性的提高,我们可用的治疗选择也越来越少。现在最好的方法是首先预防感染的发生,我们可以通过减少这些致病细菌在我们肠道中繁殖的机会来做到这一点。”

对肠道微生物相互作用的新认识

为了了解我们肠道中不同细菌之间的相互作用,早期的研究使用了小鼠模型。但其中一些新结果与之前的发现不一致。

这项新的研究表明,172种肠道微生物可以与致病的肠杆菌科细菌共存。这些物种中的许多在功能上与昆虫相似:它们需要相同的营养来生存。以前人们认为,对资源的竞争会阻止致病细菌在肠道中扎根。

这对治疗有重要的意义:服用益生菌与坏细菌竞争相同的营养,试图让它们饿死是行不通的。研究人员说,改变肠道环境,例如通过饮食,将更有利于减少肠杆菌科感染的风险。

“这项研究强调了研究病原体的重要性,不是将其作为孤立的实体,而是在其周围肠道微生物群的背景下进行研究,”剑桥大学兽医学系访问研究员、该报告的第一作者齐银博士说。


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