脊髓损伤后肠道微生物的变化确定
在最近几十年,出现了戏剧性的增加研究探索人类的数量微生物组微生物的社区,我们的身体为家。微生物,包括细菌、噬菌体、真菌和原生动物,已知在人类健康中发挥不可或缺的作用。研究也表明肠道菌群的失调可以导致的结果,各种疾病。
脊髓损伤(SCI)指损伤的脊髓可以暂时或永久抑制其功能。根据损伤的性质不同,治疗者可以非常具有挑战性由于不同系统和神经系统的结果。
一个试点研究由教授菲利普·波波维奇已将专注于创伤SCI如何影响肠道微生物,微生物存在于消化道的人口。具体来说,工作已经利用宏基因组的方法:一个高通量分析方法所有样品中微生物种群,提供遗传、生理生化数据。
虽然这是一个新策略,发现创伤SCI的哺乳动物模型的基础上,作者相信,这项研究提供了一个一步了解肠道失调SCI后可能会影响病人的结果。
在这次采访中,188金宝搏备用采访了艾哈迈德·扎耶德沙利文实验室的博士后,俄亥俄州立大学的研究,了解重要发现和影响他们的科学研究领域。
莫莉·坎贝尔(MC):你能讨论什么是肠道失调,和新兴的数据表明,它可能导致人类疾病,特别是科学吗?
艾哈迈德·扎耶德(AZ):肠道失调是一个成分的改变肠道微生物(包括细菌、病毒和真菌),一个新的、持久和不平衡状态。这是有问题的,因为函数(或代谢活动),这些微生物被中断,导致一些记录的人类疾病,包括免疫功能紊乱和一些代谢疾病,也是由SCI引起的。这种“协调行动”从受伤和微生物,包括来自肠道的正反馈循环,脊髓cord-brain轴,会加剧从SCI患者的状况。
主持人:你能区分16 s rRNA扩增子基因组测序和——和gene-resolved宏基因组分析?为什么是后者优先选择小说的研究呢?
阿兹:在我们的研究中,我们选择使用基因——genome-resolved宏基因组而不是16 s rRNA扩增子测序。16 s rRNA技术取决于做出许多假设的微生物携带它们。这是因为它只关注短期的微生物序列(只有数百个军事基地)来推断“有谁”。然而,这种技术未能捕捉”是由这些微生物”由于没有序列信息由这些微生物的基因。此外,病毒不携带16 s rRNA基因,因此这种技术是完全盲目的病毒。宏基因组提供了足够的分辨率研究微生物功能和病毒,我们这样做lineage-by-lineage框架,允许我们强调重要的血统和他们服务的功能。许多这样的血统可以新的科学和不属于可用“参考数据库”。
主持人:你发现,SCI后,“有益的”细菌的数量减少。首先,是什么使一个细菌“有益的”,其次,你如何衡量这些减少?
阿兹:有益的细菌为宿主提供健康福利。例如,许多在我们的肠道微生物为我们提供维生素和其他代谢物可以大有好处立即肠道环境和远端脑和脊髓等地方。在我们的研究中,我们发现新的微生物物种,能够作出重要代谢产物(如色氨酸和维生素B6)都支持肠道的完整性和能动性,刺激神经组织的化合物的生物合成所需的健康中必不可少的我们的中枢神经系统。我们跟踪这些微生物的相对丰度,量化属于他们的基因变体读取次数,并发现他们明显构成的微生物群落与SCI的老鼠。
主持人:有些变化取决于损伤的程度。为什么你认为这可能吗?
阿兹:我们认为失去了同情的语气是这背后的机制。SCI后,正常的交感神经系统控制小肠和结肠可以受损,根据这种损伤发生的地方。沿着脊髓损伤水平越高,损失越大肠道神经支配,和更严重的肠道生理机能的失调。
主持人:你能突出任何限制的工作吗?
阿兹:我们目前的研究是“驾驶员”的性质。我们只有15个老鼠在3组。因此,许多额外的有趣的模式,我们可以看到在数据没有发表讨论由于缺乏统计支持这些特定的观察。我们正在修正,包括更多的老鼠在我们的研究中进一步检查如果这些生物观察是否支持。
主持人:为什么科学界和公众知道这项研究?
阿兹:我们的研究提供了重要的脊髓损伤后的蓝图微生物变化现在可用的脊髓,肠道微生物和更广泛的社区医学研究。bet188真人这些蓝图是高分辨率并提供基因和基因组水平微生物和病毒的信息。它还意味着公众,肠道微生物对我们的健康来说是完整的,否则,其代谢活动的影响可能是重要的甚至在SCI后等非常严重的疾病。
主持人:在这个空间你的下一个步骤是什么?
阿兹:我们现在正在调查更多的生物变化,发生在脊髓损伤后的肠道。我们将与更多的老鼠和引入新的分析和生物信息学工具来描述“有益的/有害的微生物和病毒。这些努力可能允许目标操纵肠道微生物减少症状的严重程度与慢性疾病有关,比如那些脊髓损伤后发生。
艾哈迈德扎伊莫莉坎贝尔说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
参考:Du Jingjie扎耶德艾哈迈德。,Kigerl克里斯蒂娜。,等。脊髓损伤改变肠道细菌和病毒的结构和功能潜力的社区。bet188真人mSystems。0 (0):e01356-20。doi: 10.1128 / mSystems.01356-20。
