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eLife:肠道微生物在抗生素治疗后如何“恢复”
【字体: 大 中 小 】 时间:2018年06月21日 来源:生物通
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了解抗生素如何影响我们肠道中微生物菌群,将有助于药物开发,治疗微生物紊乱或预防抗生素相关感染。
生物通报道:肠道菌群与我们生活与健康息息相关,最新一项eLife研究成果提出了关于抗生素如何影响肠道微生物群的新见解。
文章一作,杜克大学Aspen Reese说:“肠道微生物菌群由一群微生物组成,当这些微生物受到干扰时,它们就会发生诸如感染之类的风险。虽然人们已经知道抗生素会杀死或阻止肠道细菌的生长,但并不清楚这些变化如何以及何时会影响肠道环境。”
为了了解这一问题,Reese等人分析了在使用广谱抗生素治疗期间和治疗后,微生物群发生了什么生态学变化。
在开始五天中,研究人员让小鼠食用了抗生素,抑制其肠道细菌。他们发现肠道的氧化还原电位(化学环境的衡量标准,评估生物体内呼吸作用难易程度)在在抗生素治疗过程中会增加。
虽然有证据表明这些氧化还原变化与宿主免疫系统有关,但是在没有免疫系统的人造肠道中,用抗生素治疗,肠道微生物群体时也发生这种转变。
“我们还发现,随着抗生素杀死细菌并降低它们在小鼠肠道中的代谢率,一种称为电子受体(electron acceptors)的氧化剂会增加,”Reese解释说,“这个新的环境状态意味着,经过治疗后重新聚合的微生物菌群与原始菌群存在很大差异。”
在抗生素治疗后立即出现的细菌,包括一些潜在有害的菌株,能够利用电子受体迅速生长。它们会耗费过多的资源,这些细菌恢复到正常状态。但这并不是说原始微生物菌群都恢复了。
“抗生素可能会导致一些肠道菌群中的某些微生物物种灭绝,因此需要来自小鼠外部的新的微生物移植物,在这种情况下来自同一笼中的未经治疗的小鼠,帮助它们恢复微生物菌群原始状态,”文章通讯作者,杜克大学分子遗传学和微生物学助理教授Lawrence David说。
总之,这些结果提出了抗生素如何重塑肠道微生物群的新生态学模型,发现氧化还原转变如何与肠道疾病相关,电子受体的变化为肠道细菌的抗生素后期再定化奠定了基础。
“在未来,我们的希望可以帮助开发药物,包括氧化还原电位的化学变化,或引入竞争对手的过量电子受体,帮助治疗微生物紊乱或预防抗生素相关感染,”Reese总结说。
(生物通:万纹)
原文标题:
Antibiotic induced changes in the microbiota disrupt redox dynamics in the
https://doi.org/10.7554/eLife.35987