Nature：用微生物“暗物质”治病

　　

生物通报道： 5月4日在《Nature》杂志发表的一项最新研究中，惠康基金会桑格研究所的科学家们，已经培养和分类了超过130种来自人类肠道的细菌。

在这项研究中，研究人员开发出一个过程，可培养来自肠道的大部分细菌，这将使得科学家们能够了解：我们的细菌“微生物组”如何可以帮助我们保持健康？我们肠道微生物组的失衡，可能会引发复杂的疾病，如肥胖、炎症性肠病、肠易激综合症和过敏。本研究将让科学家开始使用特定的有益菌，制定个性化的治疗方法。

近年来，这一领域的研究得以大幅扩展，肠道微生物组被称为“被遗忘的器官”，但它对人类健康有显著的重要性（相关阅读：PNAS：肠道菌群研究的“大革命”）。一个人的体重大约2%是由于细菌。这些细菌对氧敏感，并难以在实验室培养，所以直到现在，我们一直都极难分离和研究它们，因此它们也被科学家们称为“微生物暗物质”（ PNAS：微生物“暗物质”如何致病？）。

惠康基金会桑格研究所Host-Microbiota相互作用实验室的Hilary Browne解释道：“这已经变得越来越明显，微生物群落在人类健康和疾病中发挥着很大的作用。通过开发一个新过程，分离胃肠道细菌，我们能够测定它们的基因组序列，来了解更多关于它们的生物学信息。我们也可以储存它们很长一段时间，使其可用于进一步的研究。”

抗生素可消灭我们的肠道细菌，它们既能杀死病原体目标，也会杀死有益的细菌。然后，就有可能存在不太理想的细菌，如那些具有抗生素耐药性的细菌，在肠道内增殖速度比有益菌更快，从而导致进一步的健康问题，例如，梭状芽胞杆菌等感染。

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目前艰难梭菌感染的治疗，可能涉及从健康的人移植粪便，重新住入肠道菌，目前已有相关研究报道：NEJM奇闻：用粪便来治病？；Science：医学“新宠”粪便移植将大有潜力。然而，这种治疗还不够理想。使用新的细菌库，桑格研究所的Trevor Lawley博士和他的团队希望制备一种药丸，包含一种合理选择的、已定义的细菌混合物，可能被病人使用，并替换粪便移植。

桑格研究所和澳大利亚Hudson医学研究所的Sam Forster博士说：“我们从这些细菌生成的广泛的基因组数据库，对于研究肠胃病患者体内存在或缺乏哪些细菌，也是必不可少的。现在，我们可以开始设计治疗候选细菌的混合物，用于这些疾病。”

研究人员还首次研究了肠道内产孢菌的比例。孢子是一种休眠形式的细菌，可允许一些细菌潜伏很长一段时间。他们发现，一个健康人大约三分之一的肠道微生物群可产生孢子，从而使细菌能够在露天存活，并可能在人之间传播流动。这提供了一种此前没有考虑到的微生物群传播方式，可能意味着健康和某些疾病可被传播——不仅仅是通过人类遗传学，而且还通过微生物组。

桑格研究所的研究组长Trevor Lawley说：“能够阐明这一微生物‘暗物质’，对整个生物学以及我们如何考虑健康，有着深远的影响。我们将能够从患有特定疾病的人身上分离出微生物，如感染、癌症或自身免疫性疾病，并在小鼠模型中研究这些微生物，来看看会发生什么。研究我们的‘第二’基因组——微生物群的基因组，将让我更加深入理解基本生物学，以及我们肠道细菌与健康、疾病之间的关系。”

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Hilary P. Browne et al. (2016). Culturing of 'unculturable' human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation. Nature. DOI: 10.1038/nature17645