2019年10月30日美国霍华德·休斯医学研究所的研究者在《自然》上发文表示,肠道微生物组都带有一套个性化的毒素和解毒机制,现有的益生菌或活体生物疗法并不可靠,肠道细菌定植还需要个体化遗传“密码”。这项研究朝着开发适合不同人群的肠道微生物疗法迈出了重要的一步。
人体肠道中充满了细菌,肠道细菌的数量与人类细胞的数量比例高达10:1。这些微生物被统称为肠道微生物组,它们承担着消化食物、保持肠道表面完整、提供维生素、排除有害细菌等各种重要功能。
研究者发现了一种被称为VI型分泌系统的细菌防御机制,它就像一个分子注射器,将毒素注入邻近细胞。这种毒素会破坏细胞壁和细胞膜,并耗尽细胞能源。周围的细菌需要利用免疫基因来中和这些毒素,缺乏正确基因的细菌就会被杀死。研究者原来以为毒素和免疫基因像锁和钥匙一样成对出现,然而研究者发现脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)的免疫基因的数量远远超过了毒素基因。研究发现其他细菌可以通过窃取脆弱拟杆菌这些额外的免疫基因保护自己免受毒素的侵害。在实验室培养皿和活体小鼠中,携带这些基因的细菌对脆弱拟杆菌的毒素产生了抗性。这意味着免疫基因对于细菌在肠道中的生存是至关重要。
粪便样品揭示了每个人具有毒素和免疫基因的独特组合,因此借助通用方法将某些细菌定植肠道以修补微生物组组成的方法并不可行,肠道微生物组疗法还需要更加复杂的个性化分析和设计。