Nature：神奇的胶囊！首次捕捉到健康人体内的消化系统

　　

   

   

Capscan胶囊可以在消化系统的特定点打开阀门，收集液体和代谢物。这项技术实现了对健康人的小肠和结肠的首次比较研究。

资料来源:Envivo Bio, Inc。

使用一种特殊设计的胶囊，研究人员现在可以在消化系统中航行，收集有关消化和微生物的新数据。这项研究由加州大学戴维斯分校、斯坦福大学和Envivo生物公司的研究人员完成，发表在5月10日的《Nature》和《Nature Metabolism》杂志上。

大部分的消化过程都是在我们的小肠中进行的，在这里，酶会分解食物，这样食物就可以通过肠壁被吸收。

加州大学戴维斯分校西海岸代谢组学中心主任Oliver Fiehn教授说:“到目前为止，小肠只在服用了镇静剂并禁食的人身上才能被接触研究，这并不是很有帮助。”代谢组学是对代谢组的研究，即细胞、组织和器官中参与代谢的小分子。

Fiehn是Nature Metabolism论文的资深作者，也是Nature论文的共同通讯作者。加州大学戴维斯分校的博士后研究员Jacob Folz是Nature Metabolism论文的第一作者。

因此，大多数关于肠道代谢和肠道微生物组的研究都是基于粪便样本，但粪便样本实际上是对下结肠进行采样，而不是小肠。

CapScan设备的发明者、论文的合著者Dari Shalon说，“测量粪便中的肠道代谢物就像通过检查大象的尾巴来研究大象，大多数代谢物都是在肠道的上层产生、转化和利用的，甚至不会进入粪便。CapScan首次让我们更全面地了解了肠道代谢组及其与肠道微生物组的相互作用。”

胶囊被吞下，并在从肠上部到结肠的途中收集少量的生物液体和微生物，直到它在粪便中被回收。通过在胶囊上使用pH敏感涂层，研究人员可以选择对肠道的哪个区域进行取样。

Fiehn说:“这种胶囊和报告是同类产品中的首例。”“所有其他关于人类肠道微生物群的研究都集中在粪便上，作为结肠代谢的替代品。然而，事实是90%的人体消化是在上肠进行的，而不是在结肠。”

对正常消化的首次研究

研究人员观察15名健康人在正常日常消化过程中上肠内容物的变化。

他们使用“多组学”方法分析了细菌、病毒、宿主蛋白质和食物代谢物的样本。他们发现，肠上部和粪便在所有这些区域都存在差异，有时差异很大，并发现了近2000种代谢物。研究小组还发现，饮食(包括水果和酒精)与代谢物之间存在关联。

两名在前六个月服用过抗生素的患者，其生物活性脂肪酸酯、羟基脂肪酸(FAFHAs)和磺脂(被认为与预防炎症和糖尿病有关的代谢物)的水平出现了很大的变化。一种名为Blautia的细菌被确定为最参与脂肪酸代谢的细菌。

“总的来说，这个装置可以帮助阐明肠道微生物组和代谢组在人体生理和疾病中的作用，”Fiehn说。

文章标题

Profiling the human intestinal environment under physiological conditions