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微生物已得到越来越多的关注在过去15年。虽然肠道微生物已经探索了几十年,调查微生物的作用,居住在人类肠道超越经典传染病引起了人们广泛的关注。例如,大量研究报道在肠道微生物群的变化不仅肥胖、糖尿病和肝脏疾病甚至癌症和神经退行性疾病。人类的肠道微生物群被视为一个潜在的新疗法的来源。在2013年至2017年之间,集中研究肠道微生物群的数量,值得注意的是,12 900,代表总数的4/5出版物在过去40年调查这个话题。本文讨论最近的证据的影响肠道微生物群代谢紊乱,专注于选定的关键机制。本文的另一目的是提供一种批判性分析当前的知识在这一领域,确定假定的关键问题或问题和讨论误解。大量的宏基因组数据生成比较患病和健康受试者可能导致错误的宣称,一种细菌疾病可能与保护或疾病的发作。事实上,环境因素如饮食习惯,药物治疗,肠道蠕动和排便次数和一致性都是影响微生物群的构成因素和应该考虑。细菌的情况下普氏菌copri和Akkermansia muciniphila将讨论的主要例子。
- 肥胖
- 糖尿病
- 肠道微生物
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介绍
在人类肠道微生物存在关键贡献者宿主代谢和被认为是新疗法的潜在来源。虽然这句话可能被视为明显的2018年,这一概念的普遍性,却不是那么明显。不可否认的是,这是由于遗传工具的出现和宏基因组革命过去的15年里,我们现在能够描述微生物的组成和功能(箱1)从身体的不同部位,并将它们链接到潜在的疾病风险,甚至出现临床症状。近几十年来,微生物大多用于开发特定疾病诊断。目前,防范潜在的病原体的机制的交互或常常被描述在分子水平上。此外,目前的理解是,一些肠道细菌也可能实现这一目标,与人类细胞和交流主要是通过促进免疫的相互作用。1 2最近大量的论文和评论了微生物的不同方面和人类健康的潜在作用,包括早期的生活3 - 5而且特定疾病,代谢疾病等疾病,炎症性肠病、神经精神疾病和癌症。6 - 12
在目前的角度审查,最近的证据显示特定细菌的影响,先天免疫系统的参与讨论。然而,最重要的是,我们辩论的一部分当前知识在这一领域,问以下问题:我们应该如何解释许多希望,承诺和威胁?
在讨论具体的例子之前,我们建议您仔细审查第二段,介绍我们无限的世界,可能对人体健康有很大的影响(图1)。
相对大小的主要宿主细胞及其组件与细菌和病毒。
肠道微生物群现在被认为是人体细胞的一个重要合作伙伴,与几乎所有人体细胞交互。大约在2017年,发表了4000篇论文聚焦于肠道微生物群,和2013年到2017年之间,超过12 900出版物都致力于研究肠道微生物群。这个惊人的数字代表超过80%的总体出版物过去40年(自1977年)这一主题。因此,这个简单的发现强调了这样一个事实,这一领域的研究不仅是开花,也强烈建议发展的必要性。
虽然没有详细讨论这个角度看评论,我们应该简要提到除了细菌外,其他关键微生物,如太古菌、病毒、噬菌体、酵母和真菌,存在于肠道。这些微生物可能控制主机的活动,最重要的是,肠道微生物,已经详细调查,可能是细菌一样重要。因此,古生菌、virome phageome和mycobiome提供额外维度的调查host-microorganism交互。作为一个例子,噬菌体不仅超过细菌的数量(如细菌噬菌体超过10倍),但他们也新演员扮演的角色在这些复杂的相互作用。13 - 17作为一个简单的例子,它已经有超过100年Felix d 'Herelle正式确定了噬菌体15(图1)。然而,可再生的协议分析粪便phageomes利用宏基因组分析最近才出现。18因此,这意味着这一领域的研究需要更多的时间主要根本突破可以翻译一般公众申请。然而,今天,由于不同的媒体沟通(即模式),医疗信息可以迅速向公众传播。因此,的一个主要问题是缺乏视角不仅来自社会,也来自一些科学家和卫生保健专业人士,他们可能误解数据或预计此类复杂的直接翻译研究从替补到诊所。因此,在这一领域的专家必须小心提供这些知识,没有妄想。
微生物与宿主细胞相互作用:免疫微生物新陈代谢的链接
不同的系统识别和监测体内微生物的存在。例如,在胃肠道(GI),上皮细胞发挥重要作用作为监护人,翻译关键信息的免疫细胞位于固有层。事实上,微生物的识别和监控主要由先天免疫系统与模式识别受体(PRRs)如toll样受体(通常)和nod样受体(NLR)。19tlr跨膜受体表达在细胞表面(即TLR-2 4 5)或在endolysosomal箱内(即TLR-3 7 8 9或13),而点头受体胞质蛋白。其为病原体,这些受体识别的分子模式(pamp)微生物(如脂多糖、肽聚糖lipoteichoic酸,鞭毛蛋白和muramyldipeptide)或危险分子模式从受损组织。19因此,胃肠道不仅包含了绝大多数的微生物存在于人体还港口可能更多的免疫细胞在体内的存在。20.值得注意的是,免疫系统也有一个主要影响微生物群的构成。21因此,胃肠道细胞不断暴露在大量的微生物抗原和代谢物。尽管如此接近,我们生活在完美的共生微生物(图2)。
主要的机制参与微生物之间的串扰和主持人:代谢的影响。健康之间的平衡和病理情况下(如代谢紊乱)是至关重要的。这是在紧张的几个因素的影响,包括基因,食品和药物。这使得图中显示的一部分,在健康的情况下,肠道微生物的组成与更高的黏液层厚度有关,抗菌药物的生产信号和不同的短链脂肪酸丁酸和丙酸等。丁酸和丙酸结合G蛋白耦合受体(GPR) -43和GPR-41表示enteroendocrine L-cells从而刺激肠肽的分泌等glucagon-like peptide-1 (GLP-1)和肽YY (PYY组)。这种影响有助于减少食物摄入量,改善葡萄糖代谢。丙酸还可以绑定到GPR-43淋巴细胞上表达为了保持适当的免疫防御。丁酸激活过氧物酶体proliferator-activated receptor-γ(PPAR-γ)导致机会和耗氧量,这种现象导致肠道流明维持厌氧条件。右边的图,在代谢紊乱,肠道微生物的变化是与较低的粘液厚度,减少抗菌防御和丁酸和丙酸生产。因此,L-cells肠肽分泌少。 The lack of PPAR-γ activation lead to higher oxygen available for the microbiota at the proximity of the mucosa and increases the proliferation of Enterobacteriaceae. The decrease in propionate also contribute to the lower abundance of specific T cells (mucosal-associated invariant T cells (MAIT) and Treg) in the lamina propria of the gut. Altogether, such changes in the microbial environment and metabolites induce a leakage of pathogen associated molecular patterns (PAMPs) such as the lipopolysaccharide (LPS) that are increased in the blood, and trigger low-grade inflammation.
除了经典的免疫因素,肠道微生物和免疫系统之间的相互作用导致的发现以前未知的函数;例如,它发现特定的微生物组成强烈的贡献不仅能量代谢的调节,而且葡萄糖和脂质稳态。22 - 24在2007年,我们首次发现,选民的革兰氏阴性细菌,如脂多糖(LPS),是低级的发病关键因素引发炎症和胰岛素抵抗通过肠道微生物之间的相互作用机制和先天免疫系统(即地,CD14)。22事实上,食源性肥胖和糖尿病的遗传模型的特征是循环LPS水平,增加一个条件称为代谢endotoxaemia,22后来证实在人类(图2)25 - 34。自最初的识别有限合伙人作为主要演员参与代谢改变的发病与超重和肥胖相关的(如胰岛素抵抗,葡萄糖耐受不良,dyslipidaemia,肝脂肪变性),其他pamp如肽聚糖或鞭毛蛋白已被证明在类似的规定中起到关键作用的代谢途径。35-37
除了特定的肠道微生物群的组成变化,现在接受的是,几个关键因素从肠道细菌易位的化合物对身体内腔。正如前面指出的,肠道微生物与肠道上皮细胞不断互动;然而,在正常情况下,肠道屏障功能高效是由于复杂的多方面的机制(例如,紧密连接蛋白,黏液层的厚度和组成,存在抗菌因子,上皮内淋巴细胞和其他适应性免疫细胞和免疫球蛋白(IgA))的生产(图2)(在康尼格坑了等和富国等38 39)。
它也是众所周知,丧失免疫耐受与肠道炎症有关。有趣的是,最近的数据也表明T细胞的积累在肠道的肥胖受试者食用高脂肪的饮食,一个与发病率的观察。40相反,其他免疫细胞的循环,如mucosal-associated不变的T细胞(MAIT)(即innate-like T细胞),表现出升高Th1和Th17细胞因子生产强烈减少肥胖和2型糖尿病患者41(图2)。
总之,肠道屏障是由调整通信发生肠道微生物与宿主的免疫系统。此外,这些交互的复杂性提高问题我们目前所了解的程度,最终导致解释为什么相对很难开发特定的治疗靶点。
微生物活性、代谢产物和代谢
除了受体识别特定成分的微生物的细胞膜和先天免疫系统直接相关,也有证据表明,许多不同的微生物代谢产物影响宿主代谢主要由绑定到特定主机膜或核受体(审查hust见等,黄金搭档等布朗和色度,拉斯泰利等- - -阿,”马奥尼等,Kasselman等42-47)。在许多代谢产物产生的微生物群,我们可以提到重要的代谢产物如叶酸,吲哚,次级胆汁酸,trimethylamine-N-oxide (TMAO),而且神经递质(如5 -羟色胺,伽马氨基丁酸),并最终短链脂肪酸(SCFAs)。后者的例子可能是研究最多的。事实上,大多数调查可能是SCFAs(即丁酸,丙酸和乙酸)。它已经表明,SCFAs认可G-protein-coupled受体GPR-41和GPR-43等。48这些受体的刺激引发的分泌肠肽参与葡萄糖代谢或食物的摄入量,如glucagon-like peptide-1或肽YY (PYY组)49个50(图2)。因此,通过刺激enteroendocrine细胞产生关键激素、微生物法从远处看在不同的器官。51-53还值得注意的是,丙酸调节免疫细胞产生抗菌因子和,因此,可以作为免疫调节剂,54包括减少癌症细胞增殖。55 56后者的例子还强调了这样一个事实,一个独特的微生物代谢物可能扮演不同的角色,从血糖水平的调节免疫调节作用,在主机的新陈代谢。
沿着这些线路,在现实中,一些SCFAs的角色和行动机制也可能非常不同于此前被认为。例如,丁酸几十年来一直被认为是一个重要的能量来源,使结肠细胞增殖,导致维护健康的肠道屏障功能。然而,在最近的一项研究中,Byndloss等发现丁酸盐也会强烈影响微生物与宿主细胞交流环境和生态。它已经表明丁酸指示结肠细胞呼吸的氧气通过激活β-oxidation为了保护宿主免受潜在致病菌的扩张到肠道流明(图2)。57 58具体来说,作者利用最近的信息表明极低量的氧气存在于肠道的腔的内容(即厌氧状态)是一个条件,必须防止假定的兼性厌氧等病原体的扩张沙门氏菌或埃希氏杆菌属。59因此,作者证明了消费由宿主细胞的氧气β-oxidise丁酸在线粒体有助于限制氧的扩散从结肠细胞腔的腔室,最终导致厌氧条件的维护57 58(图2)。
重要:质量、数量或活动的微生物吗?
在过去的十年里,开创性的论文表明,一些代谢疾病,如肥胖和糖尿病,与微生物群在门级的变化(即厚壁菌门和拟杆菌门率)。60自这一发现,并不是所有的报纸已经能够复制这一发现,这产生了以下的问题:我们应该只关注一般成分在门级或我们应该更深(即属和种的水平)?然而,除了这些考虑,还有一个重要的问题:它是更相关的探讨肠道菌群的代谢能力,最终,对产生的代谢物(如丁酸、胆汁酸、TMAO)比单独研究微生物成分吗?42 51 61 62事实上,正如前一章简要描述的这个角度看,有许多肠道微生物产生的代谢物,可以影响我们的新陈代谢。
在这个阶段我们所知,这些问题没有明确的答案。沿着这些线路,除了这些发现和观察,最近,非常优雅的研究表明,它是微生物的绝对数量,而不是微生物的比例,真的很重要。63年这项研究强烈认为,大多数以前的研究,主要是基于微生物的相对比例的调查,可能没能抓住问题的本质。例如,作者观察到的差异1日志健康个体的微生物负载之间。另一个突出的例子,在本文中,作者强调了大量的事实拟杆菌与克罗恩病相关只有当使用古典相对abundance-based剖析,而通过使用定量微生物分析,是丰富的属普氏菌发现患者减少克罗恩病。63年此外,这种观察凸显了真正的风险,使用相对abundance-based分析的局限性,因为这种类型的分析可能导致错误的解释(图2)。
同样,分析的必要性不仅某些肠道微生物的存在,而且这些生物的活动已经被作者讨论。64 65最近,Schirmer等异形的肠道微生物组超过一百个人,包括患有克罗恩病、溃疡性结肠炎和non-IBD控制病人和分析基因组和metatranscriptomes这些个体。64年他们发现大多数的细菌在分析DNA和RNA含量密切相关;然而,引人注目的是,一些生物丰富的宏基因组数据,正如研究者所言,“不活跃或休眠”在肠道与很少或没有表情。相反,一些特定疾病细菌特征时才可检测分析在转录水平。因此,这些发现强调特定的肠道微生物的事实,即转录途径可能不同,可能导致潜在的表型变化,互补与古典基因变体丰富相关的变化(图2)。
上面已经说过,突出显示的具体的例子和相关的细菌和细菌的活动的数量(包括代谢物)强烈证明multiomics方法的重要性以及如何不同的基因组和代谢组学方法互为补充,进一步剖析微生物之间的相互作用,主机和整体的新陈代谢。66年
几个有趣的研究也提出微生物应被视为精密医学不可分割的一部分的方法(审查看到苏伊士Elinav和卡等67 68),因为它有助于个人间变异性疾病情况下的所有方面,但也是一种可改变的因素导致未来疗法的发展。例如,Zeevi等优雅地说明这一概念,显示肠道微生物组可以被用来预测个性化血糖反应特定的饮食,这是个体之间的差异。69年然而,这需要使用机器学习算法,集成了许多参数,如在这种情况下,为期一周的血糖水平、饮食习惯、人体测量学、体育活动和肠道微生物群从超过800人,超过45 000餐。有趣的是,该算法是在一个独立的群100人进行测试。69年尽管发现高度承诺和清楚地显示应用程序由一些研究人员,其他人则要求降低的潜力广泛的适用性等结论,预测算法是黑盒与复杂的统计协会没有真正的机制解释这种关联的存在。70年或其他人提到,结果没有提供足够的证据,最后模型优于当前的方法检测高葡萄糖水平,甚至没有表明,个性化的营养咨询优于标准建议的管理在餐后血糖水平高的情况。
实际上,并没有一个完整的共识是最好的选择和如何进行设计未来的个人化药物,但这个领域相对年轻,需要进一步的工作。
然而,获得更全面的分析情况,筛选不仅构成还代谢物(如代谢物)的潜在条件(相对于当前的条件,仅研究单个时间点)的警告可能会是有用的。值得注意的是,人们也可以辩称,大多数研究粪便检验材料(方便),而粘膜微生物群仍在调查(图2)。这毫无疑问,这样的雄心勃勃的抽样研究需要标准化的协议,存储和分析。此外,因为它已经完成多年来在该地区的营养和药物治疗,我们应该开发大规模的纵向研究。实际上,这些未来的研究应该设计为允许后续几年的一个非常广泛的主题(即明显健康以及疾病主题)在样本(如血液、尿、粪便)尽可能多的信息应该仔细遵循的传统饮食习惯和吸毒。
,上述不同的点强烈支持功能研究的需要但也强调当前的困难最好的办法获得一个清晰的共识。因此,获得的完整概述微生物对健康的作用,我们仍然需要结合微生物的组成分析和显示相关环境变化(即饮食、药物)或生理状态(即个人间的生理变化,疾病)。这将需要后续研究来验证因果关系。这是下一章的目的的角度审查。
希望,承诺和威胁:不可或缺的概念证明的必要性
最后审查的一部分是致力于讨论关键问题和必要性发展明确的实验之前声称一些微生物是有益的甚至是有害的。如上所述,当一个给定的微生物之间的相关性发现,疾病或健康状况,它是具有挑战性的确切含义的候选人在疾病的发作或相反的有益影响。
换句话说,正如前面提到的在前面的段落中,文学经常讨论特定候选人的角色(即细菌)作为潜在的有益或有害的候选人后相关工作。然而,有时我们可能迅速(过快)推断不正确地调查这些影响积极或消极的影响。
因此,我们作为研究人员通常从相关,很少提供概念证明通过使用孤立的细菌或确定代谢物。这并不是因为我们不想调查适当角色的“新”微生物或代谢物;但是因为一些细菌可能很难文化。事实上,从签名确认在16 s级的适当的隔离候选人细菌和调查复杂的模型(甚至体外)通常需要大量的时间和精力。虽然在文化组学最新进展,71 72厌氧细菌的分离和鉴定仍耗费时间和爱挑剔的性子。72 73此外,当一个假定的候选人已经分离和培养,它仍然需要文化兼容慢性体内的量测试。
最重要的是,在我们的知识水平,仍很难完全解释任何微生物的作用在一个复杂的社区如肠道微生物群。最后一点是说明了两个具体的例子:两个细菌的情况下普氏菌copri和Akkermansia muciniphila。
的情况下p . copri
的作用p . copri最近在两个独立的优雅的研究调查。虽然,开创性的论文得出各自的结论从人类的观察性研究和随后的数据证实在小鼠的干预研究中,它们代表了一个清晰的例子如何以及如何误导一个简单协会研究的潜在因素可能影响不符,甚至从功能概念验证研究结果对比。
在第一个,p . copri发现改善葡萄糖代谢和胰岛素敏感性的机制与生产琥珀酸发酵的膳食纤维。74年更准确地说,德和监督等已经发现,富含膳食纤维可发酵的饮食与更高的生产琥珀酸。74年他们发现丰富的琥珀酸在盲肠的内容而不是更高的门静脉的老鼠接受膳食纤维。因此,他们提出,琥珀酸作为衬底的肠道细胞。因此,琥珀酸是肠道糖质新生的基质,提高葡萄糖稳态过程被很好的描述。75年更重要的是,他们证明了琥珀酸喂养改善葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。同样,老鼠的殖民化p . copri复制这个有益的脂肪/高蔗糖美联储小鼠表型。74年最后,通过使用一个小鼠模型的肠上皮特异性删除病原反应酶参与了糖质新生(即glucose-6-phosphatase),他们证明了琥珀酸产生的p . copri是一个重要的机制参与葡萄糖和胰岛素敏感性的提高。74年
在第二个研究中,他等发现胰岛素抵抗个体的代谢物的特点是高水平的支链氨基酸的存在(BCAAs)与一个微生物丰富BCAAs等的生物合成途径。76年在细菌与观察,两种p . copri和拟杆菌vulgatus被确定。实验处理之间的关系p . copri和葡萄糖代谢的改变,他们强饲法高脂肪喂养小鼠p . copri或一辆车。作者发现,p . copri政府使葡萄糖耐受不良,降低胰岛素敏感性,增加血清总BCAAs水平。76年
总之,尽管研究设计和执行概念验证研究,是否p . copri应该被认为是一个有益的或有害的细菌有可能取决于饮食环境,可能需要进一步调查。74 76
最近的另一个重要例子是细菌产生的大量的利益答:muciniphila。这种细菌是一种最丰富的单一物种在人类肠道微生物群(在基底条件下细菌总数的5%)被隔离和定性为mucin-utilising专家教授在2004年威廉·德·沃斯。77年今天,答:muciniphila被几个科学家视为下一代有益的微生物。78 - 81
在代谢疾病Akkermansia障碍的情况
是描述答:muciniphila没有丰富的基因肥胖和糖尿病小鼠的肠道菌群以及这些条件是饮食诱导的小鼠。有趣的是,这些老鼠的丰富答:muciniphila系统被发现与体重呈负相关,脂肪量、炎症、胰岛素抵抗和葡萄糖(图3)。82 - 89因此这个观察表明,这种细菌可能会感兴趣的。然而,其他一些在老鼠身上的研究增加了大量的报道答:muciniphila高脂肪高蔗糖的摄入饮食。90 91相反,它还被广泛证明生命起源以前的喂养(如inulin-type果聚糖和一些多酚)强烈增加的存在答:muciniphila和改善代谢紊乱与肥胖有关,包括脂肪量减少,胰岛素抵抗,降低肝脂肪变性和强化肠道屏障。82 85 91 - 93重要的是,在人类中,大量的答:muciniphila被认为是减少一些病理条件下,如肥胖、2型糖尿病、高血压、高胆甾醇血和肝脏疾病94 - 100(图3)。二甲双胍,最广泛使用的抗糖尿病的治疗,和丰富的减肥手术显著增加了答:muciniphila微生物群(总额的20%)。101 - 104
之间的联系Akkermansia muciniphila和一些疾病:知道是什么?有哪些主要的混杂因素。这张照片说明了不同病理情况下细菌的丰度答:muciniphila被发现会增加或减少。它还强调几个混杂因素与肠道微生物群的调制和最终的丰富答:muciniphila根据健康状况和显示当前数据的概念之间的联系的疾病和细菌的存在。
除了这些数据,有丰富的,在过去的2年,数篇论文采用了一个概念验证策略的调查的影响答:muciniphila政府体内和在不同的模型。现在承认补充答:muciniphila防止一些代谢疾病特征。所有的动物被处理的研究答:muciniphila表明,细菌会降低体重和脂肪量增加,肝脂肪变性、炎症、胆固醇水平和动脉粥样硬化;改善胰岛素敏感性和恢复肠道屏障功能通过影响不同因素(即粘液层厚度、紧密连接蛋白,抗菌肽和免疫力)83 96 105 - 108(图3)。值得注意的是,潜在的关键机制之一答:muciniphila行为是通过特定的化合物如蛋白质“Amuc_1100”。105年最近发现了这种细菌的外膜,这种蛋白质发挥免疫调节作用,体内和体外105 109这效果答:muciniphila免疫系统是很重要的,因为答:muciniphila最近被证明延迟diabetes-prone动物的1型糖尿病的发病。107年
Akkermansia和癌症免疫疗法:概念证明
对免疫力的影响答:muciniphila似乎非常重要的不仅在代谢综合症的上下文或降低1型糖尿病自身免疫性如上所述105 107而且在癌症治疗中。之前它已经表明抗癌疗法可能依赖于肠道微生物群的构成。110年然而,在最近的一系列研究,111 - 113一个角色答:muciniphila在这种背景下被发现。具体来说,作者表明,肠道微生物群,甚至特定关键细菌物种可能会影响结果的抗癌免疫疗法,如anti-PD-1治疗。111 - 113首先,作者简单地观察到患者应对anti-PD-1治疗是那些表现出增加肠道的丰度答:muciniphila相比之下,无。这个观察表明,有利的药物反应可能观察到的存在答:muciniphila。虽然这个发现是一个简单的相关性,作者显然搬到一个概念验证策略当他们决定转移到老鼠反应者无的微生物群。在这个实验中,作者观察到类似的反应,也就是说,没有一种改变药物反应答:muciniphila。虽然他们使用特定的模型,无菌或antibiotic-treated老鼠殖民的微生物群的人从应答器或捐赠者,与细菌的治疗答:muciniphila逆转的损害疗效anti-PD-1封锁在老鼠身上接受无的微生物群。因此,不良反应的老鼠(即殖民与无粪便材料)转化为对治疗反应答:muciniphila,清楚地表明,这种细菌的存在起着重要的作用。更重要的是,作者发现这个结果的免疫调节效应的结果答:muciniphila。111年尽管这非常重要的发现,我们可能不排除的影响不是直接由这种细菌但需要活动(或相声)与一个或多个其他关键物种的有利影响。此外,还需要进一步的人体研究为了考虑细菌治疗佐剂在这种情况下。
的情况下Akkermansia在神经退行性疾病
虽然不同的概念验证研究上面所描述的那样,还有其他的代表比例情况答:muciniphila粪便中没有相关联的有益效果。事实上,一系列的论文研究帕金森病和多发性硬化症(MS)最近出版。114 - 116
更具体地说,最近的论文描述患者的肠道微生物和女士已经识别出特定的微生物的变化。事实上,25种不同细菌的水平明显不同病变患者和控制,这些细菌之一答:muciniphila。114 115引人注目的是,大麦的一种研究等和Cekanaviciute等他们的注意力集中在大量的增加答:muciniphila然而,在患者的粪便物质,虽然这两项研究表明,优雅的粪便微生物群MS-affected个人恶化疾病进展而控制个人当移植到女士的小鼠模型,这些研究能够检测存在或任何变化丰富答:muciniphila从人类微生物群的移植后捐赠到老鼠收件人。因此,这个观察排除在这个阶段的学习的作用答:muciniphila在疾病的发作。
这个发现也表明,的存在答:muciniphila在人类粪便样本而不是开发啮齿动物疾病被殖民相同的人类排泄物的材料可能是由于其他细菌的候选人。沿着这条线,其中一些论文剖析传统药物治疗的潜在影响的神经退行性疾病患者作为一个重要的混杂因素,可以产生一个独特的签名,正如前面所示的这种疾病(图3)。117年
事实上,类似的比较可以用一些几年前发表的开创性的研究,显示成分的差异2型糖尿病和非糖尿病患者的肠道微生物群包括增加答:muciniphila。118年几年之后,它终于发现前面的数据(至少在这种细菌)实际上是有缺陷的,因为药物治疗(即二甲双胍,liraglutide) (图3)。102 103 118 119类似的观察是使用质子泵抑制剂,强烈影响肠道微生物群。120 - 122
因此,人们可能会认为,我们应该考虑这样的混杂因子未来的研究,包括神经退行性疾病。
的确,在这些疾病,绝大多数患者体验饮食习惯的变化,慢性便秘等胃肠道并发症;因此,这些病态是经典与肠道蠕动和其他运动症状的变化。有趣的是,它已经被描述,大便频率和一致性(图3)123年是肠道的主要因素答:muciniphila丰富。事实上,最近的一份报告强调了评估的重要性大便频率和微生物研究的一致性。123年此外,热量限制和禁食时期是关键特征的喂养行为神经退行性疾病的患者,和这些因素明显增加的丰富答:muciniphila在人类的直觉。124年
强烈因此,这些不同的例子告诉我们,我们需要一个因果关系的仔细分析和演示之前关于一些微生物的风险或有益的影响。如上所述,过去的十年中,充斥着大量的论文评估健康或患病的微生物群体之间的差异。因此,数据的误解,并声称一种细菌参与表型基于细菌丰度的变化仍几乎每天看到文献中(图3)。
最后,除了为例p . copri和a . muciniphila最近的数据结合观察和概念验证研究也表明,特定的物种可能直接参与保护与肥胖相关的代谢紊乱(例如,Christensenella minuta)125年或者,相反,可能导致出现代谢紊乱(例如,Ralstonia pickettii,肠杆菌泄殖腔)。126 127因此,这些发现是有趣的但不能全面和授权使用广泛的研究进一步证实,详细。
结论和观点
我们生活在我们肠道内大量的微生物,包括细菌、古细菌,病毒和真菌。这是毫无疑问的事实是我们发展的分析微生物群的组成和关键代谢物甚至在小说中细菌的发现和隔离。然而,我们必须承认,大量的研究最近几年发表的报告差异在不同条件下的微生物。虽然大多数都是很好,我们仍然需要更多的工作超越简单的协会和我们需要提供尽可能多的更复杂的分析(如multiomics和时间序列测量)如果我们想最后方法最终的因果关系。事实上,简单的关联可能导致误解或过分吹嘘的预期结果当翻译成人类的上下文。因此,这两种类型的方法是很重要的,也就是说,比较患病和健康条件,然后显示因果关系的概念。然而,普通人群以及卫生从业者从论文得出结论时应严格假设发现肠道微生物群组成的差异可能是与特定疾病或其整体进化密切相关(箱1)。
键定义
微生物群:这个术语指的是一组所有类群组成微生物群落,如细菌,太古菌、真菌和原生生物。当它指的是一个特定的环境中,这个词是之前说的位置,例如,“肠道微生物群”是指肠道和口腔微生物群的已经习惯当谈到从口腔微生物。128年
微生物组:这个词最初是指由微生物基因包庇;然而,目前,“微生物”一词也通常用于指微生物本身(例如,微生物群)。128年
益生菌:这些是活的微生物,当管理充足,赋予宿主的健康益处。129年
益生元:这些是基板由主机有选择地利用微生物有益健康。130年
Metagenome:这个词是指整个遗传物质存在于样本。metagenome由几个人基因组的生物,例如,人类细胞的基因组和肠道微生物粪便中存在的材料。
代谢物:这个词是指所有低分子量分子的定量补在一个生物样品。131年
Virome:这个词是指整个病毒遗传物质存在于样本。virome包含病毒的基因组。
确认
我深深地感谢我的研究团队的巨大的工作和努力,我深深感谢他们的持续支持。PDC是一个高级研究员FRS-FNRS(昏聩de la任职)。
引用
脚注
贡献者PDC写了评论。
资金从FNRS PDC是资助的接受者,FRFS-WELBIO,在格兰特welbio - cr - 2017——二氧化碳。这项研究得到了FRS-FNRS卓越的科学(EOS 30770923)。这项工作是由基金支持部分Baillet拉图(批准用于医学研究2015)。PDC POC伦理委员会的赞助对象2016(欧洲研究理事会,Microbes4U_713547)和伦理委员会授予2013年开始(授予336452年开始- enigmo)。
相互竞争的利益PDC发明家在专利申请处理的使用答:muciniphila及其组件在肥胖和相关疾病的治疗。PDC A-Mansia生物技术公司的创始人之一。
病人的同意不是必需的。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。