腸道微生物如何進化并變得危險

腸道微生物與健康和促進疾病有關(guān)，例如自身免疫性疾病、炎癥性腸病、代謝綜合征，甚至神經(jīng)精神疾病。

對這些不良結(jié)果的一種流行解釋是所謂的“腸漏”假說——據(jù)說具有潛在破壞性的細菌會逃離腸道，引發(fā)慢性炎癥反應，從而導致多種疾病。

耶魯大學免疫生物學助理教授諾亞·帕姆 (Noah Palm) 說：“但一個謎團是幾十年來健康人體內(nèi)可能存在潛在的病原菌而沒有明顯的健康后果。”

在 7 月 13 日發(fā)表的一項新研究中，Palm 和耶魯大學的一個科學家團隊為這個謎團提供了新的見解。他們在《自然》雜志上發(fā)表文章，描述了腸道細菌如何隨著時間的推移而進化，通過獲得跨腸道屏障遷移并在腸道外器官中持續(xù)存在的能力而變得更具致病性，從而驅(qū)動慢性炎癥和相關(guān)疾病。

在這項研究中，耶魯大學團隊研究了一種潛在致病菌的遺傳學和行為，他們將這些細菌引入無菌小鼠體內(nèi)，這種小鼠缺乏自己的腸道微生物。隨著時間的推移，他們發(fā)現(xiàn)這些微生物分化為兩個不同的群體：一個與祖先菌株的行為相似，另一個獲得微小的 DNA 突變，使它們能夠生活在腸道的粘膜內(nèi)層并持續(xù)存在于淋巴結(jié)和肝臟中。逃離腸道后。

與促進快速免疫清除的傳統(tǒng)病原體不同，這些重新定位的細菌小菌落仍然半隱藏在器官中，可以避免免疫系統(tǒng)的注意——至少是暫時的。然而，作者發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，它們的存在最終會引發(fā)炎癥性疾病，例如自身免疫性疾病。研究人員說，這種現(xiàn)象至少可以部分解釋為什么有些攜帶潛在致病菌的人永遠不會生病，但為什么患病的風險會隨著年齡的增長而增加。

研究人員說，腸道細菌變得更具致病性的這種能力是由一種被稱為“宿主內(nèi)進化”的現(xiàn)象驅(qū)動的，這解釋了為什么生活在我們腸道中的單個細菌物種能夠在我們的一生中適應和進化。 .這一發(fā)現(xiàn)表明，影響宿主內(nèi)進化速度或軌跡的環(huán)境因素也將對微生物群驅(qū)動疾病的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。例如，飲食健康的人傾向于在它們的內(nèi)臟中形成不同的細菌群落。這意味著許多不同的微生物必須競爭空間和資源，限制任何單個物種的種群規(guī)模，從而降低潛在不健康變異體出現(xiàn)并逃離腸道的機會。然而，Palm 解釋說，在不太多樣化的細菌群落中，更多的生態(tài)位可能會在腸道內(nèi)打開，從而增加出現(xiàn)破壞性細菌變體的可能性。

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