在最近发表在《胃肠病学》上的一项研究中,研究人员将肠道微生物群调节作为克罗恩病(CD)等疾病的可能治疗选择。
研究:调节用于疾病治疗的微生物组。图片来源:EmilyFrost/Shutterstock
背景研究报告称,肠道微生物群的生态失调或失衡会促进退行性疾病,包括糖尿病、肥胖症、心血管疾病、癌症、炎症性肠病和肝脏疾病。因此,有益于宿主的益生菌微生物可以通过恢复肠道微生物平衡来改善疾病结果。
关于研究在本研究中,研究人员研究了使用益生菌调节肠道微生物组对CD等疾病的治疗效果。
该团队表征了CD患者的肠道微生物群,包括真菌,细菌及其NCDR(非患病一级亲属)。从研究参与者那里获得粪便标本,然后提取细菌脱氧核糖核酸(DNA)和真菌DNA并进行下一代测序。随后,进行了PCA(主成分分析)、丰度分析和多样性分析。
通过自身或相互相互作用对微生物的生物膜形成能力进行体外分析。进行共聚焦显微镜和电子显微镜(透射电子显微镜和扫描电子显微镜)。为了鉴定可能破坏由病原真菌和细菌形成的生物膜的有益微生物,进行了相关性分析,结果进一步分析了四种治疗菌株,即嗜酸乳杆菌16axg,短双歧杆菌19bx,布拉酵母菌16mxg和鼠李糖乳杆菌18fx。
这些菌株干扰了由粘质链球菌、热带梭菌和大肠杆菌引起的上皮损伤。此外,将淀粉酶添加到候选配方中以改善生物膜破坏。此外,通过评估益生菌组合在预防/破坏致病性生物膜方面的作用(a阶段)进行了验证分析(第阶段)。
随后,进行体内临床前分析以评估益生菌候选物在自发性慢性克罗恩病样回肠炎(SAMP)小鼠中的作用。将小鼠分为三组,一组在56.0天内每天接受益生菌候选物(含淀粉酶),第二组接受缺乏淀粉酶的候选制剂,第三组仅接受磷酸盐缓冲盐水。随后,对小鼠回肠组织进行组织学分析。
此外,通过GC/MS(16S核糖体核糖核酸和气相色谱/质谱)分析粪便标本。最后,将制剂施用于46名人类志愿者(第4阶段),每天一次,持续四周,并在给药后四周进行评估。将志愿者的微生物群与HMP(人类微生物组项目)记录的微生物群进行比较。
结果与健康个体相比,克罗恩病患者表现出拟杆菌和粪杆菌计数降低,而格纳维斯瘤胃瘤球菌、大肠杆菌、粘质链球菌和热带瘤胃瘤球菌计数增加,导致炎症和粘液层破坏。粘质链球菌、热带梭菌和大肠杆菌相互作用,形成厚度和质量升高的念珠菌特异性生物膜。大肠杆菌似乎与热带梭菌的细胞壁融合,而粘质链球菌在纤毛虫的帮助下与热带梭菌和大肠杆菌相互作用。
三种微生物(大肠杆菌、粘质链球菌和热带梭菌)的生物膜形成能力在体内实验中得到证实。候选益生菌制剂可防止生物膜形成并有效破坏致病生物膜,显著减少白色念珠菌的胚管形成,表明真菌生物的*力降低。
接受候选益生菌(淀粉酶)的小鼠表现出明显低于其他组的严重回肠炎。GC/MS和测序分析结果表明,益生菌(和淀粉酶)处理的小鼠中乳酸芽胞杆菌和毛氏粘液螺旋菌物种的丰度增加,与短链脂肪酸的产生有关。此外,在益生菌(含淀粉酶)处理的小鼠动物中观察到有助于B记忆淋巴细胞发育和T淋巴细胞浸润的27.0基因表达升高以及17.0基因表达降低。
候选配方中的微生物菌株是GRAS(通常被认为是安全的)微生物。在人类志愿者中,益生菌显着降低了念珠菌和拟杆菌属物种的数量,并增加了厚壁菌的数量。降低念珠菌计数可能有助于预防克罗恩病中的生物膜形成和相关炎症。
总体而言,研究结果表明,候选益生菌配方引起功能改变,从而改善克罗恩病样回肠炎的严重程度。此外,淀粉酶对减少肠道炎症至关重要。益生菌-淀粉酶联合疗法可以逆转厚壁菌/拟杆菌的比例,恢复肠道微生物平衡。研究结果表明,使用益生菌微生物改变肠道微生物组组成可以调节生态失调,为具有潜在微生物失衡的疾病提供可行的治疗方法。
期刊参考:高恩R,贾迈勒A,迪马蒂诺L,麦考密克TS,加努姆马.().调节用于疾病治疗的微生物组.胃肠病学。土