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肠道菌群化合物库——科研领域的研究靶点 | MedChemExpress

2021年09月18日 13:18   生物.医药.天然产物

上海皓元生物医药科技有限公司 发布 访问商铺

关键字:肠道菌群
近年来,肠道菌群已经成为科研领域的研究热点,涉及领域之广泛,最近几年的研究主要集中在肠道菌群与多种疾病发生和发展的联系。近年来,肠道菌群时常登上各大国际学术周刊,实火! 

 
“闻声而来”的肠道菌群


肠道菌群,顾名思义,即寄居在人体肠道内微生物群落的总称。目前研究认为,肠道菌群不是与生俱来的,而是一个外来户。在婴儿呱呱坠地时,的一声,肠道菌就闻声而来了,肠道菌群的祖先们随着第一口呼吸,第一口乳汁,进入体内,安营扎寨并逐渐壮大。随着后期我们生活方式、营养、生长环境的影响,肠道菌群不断调整形成相对稳定的群落。

肠道菌群看不见摸不着,常常被我们忽略,但一串数字会让你不得不重视它的存在:肠道菌群包含约 1000 种不同的细菌,细菌总量约为 1014 个,是人体所有体细胞总数的 10 倍!编码约 330 万个特异基因,是人类基因组编码基因数的 150 多倍。是不是惊到了?万一这些细菌在体内造反咋整?

不要担心,细菌也有好坏,好的细菌也就是我们常说的共生菌,占肠道菌群的 99% 以上,这些细菌可以与人体同呼吸,共命运。肠道菌群帮助人体消化,保护肠道健康,增强免疫功能,抑制致病菌生长,维护人体健康,所以我们大多数情况下,都可以相安无事。

 
肠道菌群与人类健康


随着研究的不断深入,尤其对肠道菌群与疾病关系的深入研究,发现肠道菌群的作用远远超出我们日常认知。很多科学家都把肠道菌群作为人体的一个“分泌器官”,通过分泌各种不同代谢物作用于机体,进而调节机体的生理过程。
1. 肠道菌群与多种疾病发生具有密切关系

在一些疾病状态下,往往会发生肠道菌群失调。目前已经发现肠道菌群与多种疾病的发生存在密切关系,如心血管疾病、肥胖、糖尿病、癌症、肠易激疾病、炎症性肠病、神经系统疾病等。

例如肠道菌群失调一直认为和儿童患自闭症谱系障碍 (ASD, Autism spectrum disorder) 有关,但其机理还不清楚。去年,据 Science Advances 的一篇文章报道,北京大学及其他科研机构科学家通过对 39 ASD 患儿及年龄、性别相当的未患 ASD 儿童粪便进行收集分析,发现肠道菌群失调导致肠道菌群解毒功能降低,而毒素积累与自闭症谱系障碍有很大关系。



虽然肠道菌群与某些疾病的作用机制尚未明确,但很多临床研究及科研报道指出,肠道菌群改善后,一些疾病明显得到改善甚至被完全治愈。这些鼓舞人心的科研成果极大地带动了肠道菌群与疾病关系的研究,甚至有不少科学家倡导把肠道菌群作为一个新的疾病治疗靶标。

除了肠道菌群与疾病关系的研究之外,它与药物代谢关系也是目前的一个热点。患同样疾病的不同病人服用相同的药物,药效却不完全相同,这可能和个体肠道菌群存在差异有关。肠道菌群可以直接或间接参与药物的代谢,可以导致药物代谢激活、致毒、失活甚至药物耐受等。2019 年,Andrew L Goodman 等人在 Nature 上发表了一项研究成果,他们将 271 种常见药物分别与肠道菌群进行共培养,结果发现,近 2/3 药物可以被一种及以上菌株代谢,并且每种菌株可以代谢 11~95 种不同的药物。肠道菌群与药物体内代谢过程的研究,将为个体化医学和精准医疗提供重要信息。




 
肠道菌群调节


肠道菌群失调该如何调节呢?其实肠道菌群调节已经作为一些疾病治疗的干预手段,常用的调节肠道菌群的方法有:

1、饮食调节:均衡饮食,增加富含膳食纤维食物的摄入。

2、益生元、益生菌及抗生素干预:益生元和益生菌作为市面上常见的保健品,对肠道菌群稳定有一定好处。对于抗生素,由于对菌种不具有特异性,所以服用抗生素须慎重,不要滥用。

3、肠道菌群移植 (FMT)肠道菌群移植是指将健康人体的菌群移植到菌群失调病人体内,目前主要应用于艰难梭菌感染的治疗中,但最近也有用于心血管疾病、肥胖等疾病治疗中的报道。但考虑到存在毒素及病原体转移的风险,该方法的使用存在一定限制。


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参考文献

1. Jeremy K. Nicholson, et al. Host-Gut Microbiota Metabolic Interactions. Science. 2012 Jun 8;336(6086):1262-7. 
2. Zimmermann, M., et al. Mapping human microbiome drug metabolism by gut bacteria and their genes. Nature 570, 462-467 (2019).
3. Jin, L., et al. Gut microbes in cardiovascular diseases and their potential therapeutic applications. Protein Cell. 2020 Sep 28.
4. Hertel, J., et al. (2019). Integrated analyses of microbiome and longitudinal metabolome data reveal microbial–host interactions on sulfur metabolism in Parkinson's disease. Cell Reports, 29(7), 1767–1777

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