《科学家发现肠道微生物组对饮食健康的影响》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2019-07-01
  • 人体微生物群落是一个复杂的微生物生态系统,其组成对人的终身健康起着至关重要的作用。然而,人们对健康状况与肠道微生物群之间的具体分子机制知之甚少。

    为了研究饮食、微生物组和这些微生物产生的一组小分子化学物质("代谢组")之间的相互作用,Jane Ferguson博士及其同事分析了136名健康受试者的饮食,并对他们的微生物组和代谢组进行了分析。

    他们的数据表明,肠道微生物组的组成影响饮食的代谢,这些微生物通过调节特定的代谢产物及其下游信号通路,可能影响宿主的健康。例如,摄入植物性营养物质和人工甜味剂与循环代谢产物的差异有关,特别是胆汁酸,而这取决于微生物组的组成。

    该小组发表在《Frontiers in Genetics》杂志上的研究结果表明,肠道微生物组的组成可以调节膳食营养物质的代谢方式,从而对代谢健康产生潜在的下游影响。

  • 原文来源:http://dx.doi.org/10.3389/fgene.2019.00454
相关报告
  • 《美科学家发现噬菌体影响肠道微生物组动态的机制》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2019-06-10
    • 肠道微生物组是一个复杂的,相互关联的物种生态系统。而且像任何生态系统一样,有些生物是捕食者,有些是猎物。最近,一项新研究调查了噬菌体对肠道微生物以及人体健康的影响。他们发现噬菌体可以对肠道微生物组的动态产生深远的影响,不仅直接影响某些物种,而且还会对其他物种产生连锁效应。噬菌体也可能通过调节代谢物(包括大脑中发现的化学物质)来影响其人体宿主。相关结果发表在《Cell Host&Microbe》杂志上。 在该研究中,研究小组用一组确定的人类细菌定植在老鼠的肠道,然后添加了噬菌体,追踪每种微生物的生长。利用高通量测序和计算分析,该团队发现噬菌体会引起特定细菌的含量的下降,但对生态系统的其他部分(包括非目标物种的大量繁殖)也会产生波动效应。 除了研究对微生物的影响外,该团队还研究了可能来自宿主和细菌的代谢组 - 化学物质的影响。他们发现,当他们用噬菌体调节微生物组时,他们可以看到代谢组的靶向变化,包括神经递质水平和胆汁酸的变化。 “这一发现使我对后续工作着迷并提出了重要问题:我们可以使用噬菌体调节这些活动吗?即使它们不被用作直接治疗药物,我们的研究表明,噬菌体可能是了解改变微生物组的其他疗法的潜在影响的良好工具。”
  • 《人类肠道微生物可以使加工食品更健康》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-10-10
    • 圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究揭示了人类肠道微生物如何分解加工食品-特别是在现代食品制造过程中经常产生的潜在有害化学变化。 食用面包,谷类和汽水等加工食品会给健康带来负面影响,包括胰岛素抵抗和肥胖症。 10月9日,在《细胞宿主与微生物》杂志上发表了一篇文章,科学家发现了一种特定的人类肠道细菌菌株,该菌株可以分解果糖赖氨酸中的化学成分,并将其转变为无害的副产物。果糖赖氨酸属于一类称为美拉德反应产物的化学物质,在食品加工过程中形成。其中一些化学物质与有害健康影响有关。这些发现使人们有可能利用肠道微生物组的此类知识来帮助开发更健康,更有营养的加工食品。 这项研究是在无菌条件下饲养的小鼠中进行的,已知的是人类肠道微生物的集合,并饲喂含有加工食品成分的饮食。 罗伯特·J·格拉瑟博士(Dr. Robert J. Glaser Distinguished)医学博士杰弗里·戈登说:“这项研究使我们对现代饮食中的成分如何被肠道微生物代谢有了更深入的了解,包括可能对我们有害的成分的分解。”大学教授,爱迪生基因组科学与系统生物学家庭中心主任。 “我们现在有一种方法来识别这些人类肠道微生物,以及它们如何将有害的食用化学物质代谢为无害的副产物。” 人类肠道微生物群落将食物视为化学物质的集合。这些化合物中的一些对肠道中的微生物群落以及人类健康具有有益的影响。例如,戈登的过去研究表明,肠道微生物组在婴儿的早期发育中起着至关重要的作用,健康的肠道微生物有助于健康的生长,免疫功能以及骨骼和大脑的发育。但是现代食品加工会产生可能对健康有害的化学物质。这些化学物质与与糖尿病和心脏病有关的炎症有关。研究人员对了解人类肠道微生物与通常作为典型美国饮食一部分食用的化学物质之间的复杂相互作用感兴趣。 在这项新研究中,研究人员表明,一种名为肠小肠Collinsella intestinalis的细菌将果糖赖氨酸的化学成分分解为无害的成分。 Gordon实验室的博士后研究员第一作者Ashley R. Wolf,博士说:“果糖赖氨酸在加工食品中很常见,包括超巴氏杀菌的牛奶,面食,巧克力和谷物。”血液中大量果糖赖氨酸和类似化学物质与衰老疾病有关,例如糖尿病和动脉粥样硬化。” 当饲喂含有高含量的果糖赖氨酸的饮食时,在肠道微生物群落中带有肠球菌的小鼠表现出这种细菌的丰度增加,以及肠道微生物群落将果糖赖氨酸分解成无害副产物的能力增强。 戈登说:“这种特殊的细菌菌株在这种情况下会蓬勃发展。” “随着果糖赖氨酸含量的增加,果糖赖氨酸的代谢更加有效。” 他补充说:“从最初的研究中获得的新工具和知识可用于开发更健康,更有营养的食品,并设计潜在策略来识别和利用某些类型的肠道细菌,这些肠道细菌被证明可将潜在的有害化学物质加工成无害的化学物质。必然的结果是,它们可以帮助我们区分肠道微生物群落对食品加工过程中引入的某些产品的脆弱性或耐受性的消费者。” 戈登,沃尔夫及其同事强调了这项任务的复杂性,还表明肠柯林氏菌的近亲对果糖赖氨酸的反应不同。这些细菌表亲的基因组有些不同,它们在富含果糖赖氨酸的环境中无法生长。研究人员说,科学家们需要进一步的研究,才能鉴定和利用单个微生物的特定能力,以清除在某些类型的现代食品制造过程中产生的一系列潜在有害化学物质。 这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH)的支持,授权号为DK70977,DK078669和DK30292;美国糖尿病协会,授权号1-16-PDF-125; Damon Runyon癌症研究基金会,授权号DRG-2303-17;并由俄罗斯科学基金会拨款19-14-00305。 戈登是马塔图公司(Matatu Inc.)的联合创始人,该公司的特点是饮食中微生物群的相互作用在动物健康中的作用。 ——文章发布于10月9日