瀉藥引起腸道微生物組發(fā)生長期變化

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來源：生物谷

2018-06-19

非處方瀉藥（laxative）并不僅僅導(dǎo)致熟悉的腹瀉效應(yīng)。根據(jù)一項新的研究，在小鼠服用瀉藥不到一周后，它們的腸道菌群組成和免疫系統(tǒng)活化就發(fā)生改變。

非處方瀉藥（laxative）并不僅僅導(dǎo)致熟悉的腹瀉效應(yīng)。根據(jù)一項新的研究，在小鼠服用瀉藥不到一周后，它們的腸道菌群組成和免疫系統(tǒng)活化就發(fā)生改變。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2018年6月14日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Transient Osmotic Perturbation Causes Long-Term Alteration to the Gut Microbiota”。

美國喬治亞州立大學(xué)免疫學(xué)家Andrew Gewirtz（未參與這項研究）說，這項研究提示著“腸道微生物組是在早期獲得的并且隨后是非常穩(wěn)定的觀點有點過于簡單化。事實上，許多不同的事情總是在干擾腸道微生物組。”

當(dāng)還是一名博士生時，美國斯坦福大學(xué)生物物理學(xué)家Carolina Tropini（如今是斯坦福大學(xué)Justin Sonnenburg實驗室的一名博士后研究員）就已注意到一些細(xì)菌對滲透壓休克（osmotic shock）---水和溶解在其中的分子的濃度快速發(fā)生變化---作出反應(yīng)，但是一旦環(huán)境恢復(fù)到正常，它們就能夠重新開始生長。

人類腸道中的微生物經(jīng)常經(jīng)歷不同濃度的溶解物質(zhì)，而諸如Miralax之類的便秘緩解劑通過將更多的水帶入腸道中而發(fā)揮作用，也因此會對駐留在腸道中的微生物造成滲透壓休克。Tropini說，她開始想知道腸道微生物如何應(yīng)對更劇烈的波動，以及這如何影響宿主。

Tropini及其同事們在6天的時間里將Miralax添加到已接受人類腸道微生物定植的無菌小鼠和攜帶著正常小鼠腸道微生物的小鼠喝的水中，這會導(dǎo)致這些小鼠腹瀉。這些研究人員發(fā)現(xiàn)在接受這種處理之前、期間和之后，這些小鼠的腸道微生物群落組成差異很大。比如，一種高度豐富的微生物家族S24-7幾乎是溫血動物腸道所獨有的，而且當(dāng)這兩組小鼠攝入這種瀉藥僅三天后，S24-7似乎就已滅絕了，而且在這種處理結(jié)束后并沒有得到恢復(fù)。微生物家族S24-7的成員發(fā)酵碳水化合物并占將近一半的小鼠腸道微生物組。

在隨后的實驗中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)在體外，S24-7在較高的鹽、糖醇和聚乙二醇（Miralax的主要成分）濃度下停止生長。他們還確定他們能夠通過將經(jīng)過Miralax處理的小鼠與攜帶著完整的腸道微生物組的小鼠持續(xù)地放置在相同的籠子中或者與來自具有完整微生物組的小鼠的糞便一起持續(xù)地放置在相同的籠子中就能夠?qū)24-7重新導(dǎo)入到這些經(jīng)過處理的小鼠腸道中，這就提示著接觸腸道微生物就有可能逆轉(zhuǎn)由腹瀉引起的腸道菌群變化。

Tropini說，“一般來說，每個人都會把腹瀉---尤其是服用瀉藥---視為一種花費有限時間的東西”或出現(xiàn)癥狀，“主要原因在于我們需要更仔細(xì)地考慮其中的一些非處方藥，這是因為它們可能對我們的腸道生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生其他的重要影響。”

這些研究人員隨后研究了瀉藥對整個小鼠的影響。他們發(fā)現(xiàn)，在小鼠出現(xiàn)腹瀉時，保護(hù)腸內(nèi)膜免受它的內(nèi)含物損害的粘液層變薄，但在瀉藥移除兩周后完全恢復(fù)。位于腸道內(nèi)膜的細(xì)胞在瀉藥處理期間也會改變形狀，但是在幾天后也會恢復(fù)正常。之前的研究已表明粘液層變化可能會影響宿主的免疫系統(tǒng)，而在這項新的研究中，這些研究人員發(fā)現(xiàn)具有有限的由三個成員組成的腸道菌群的小鼠在喝了含有Miralax的水后確實會對這些腸道微生物產(chǎn)生抗體，但是未接受Miralax處理的小鼠并不會如此。這表明小鼠免疫系統(tǒng)在腹瀉期間受到激活。對這些腸道微生物中的一些微生物產(chǎn)生的這種免疫反應(yīng)在從移除這種瀉藥中恢復(fù)兩周后仍然持續(xù)存在，這提示著對宿主的影響可能會持續(xù)很長時間。

根據(jù)在美國科羅拉多大學(xué)安舒茨醫(yī)學(xué)院研究腸道微生物組的Catherine Lozupone的說法，下一步就是研究瀉藥是否以同樣的方式影響人類，并確定這些變化會持續(xù)多久。她說，另一個尚未解決的問題是這種變化的影響是什么，“我迄今為止并不明白是否有針對共生微生物的持久記憶會影響人體健康。”

在芬蘭赫爾辛基大學(xué)研究胃腸疾病的Jonna Jalanka（未參與這項研究）告訴《科學(xué)家》雜志，“這是一篇很棒的論文。”她說，這些發(fā)現(xiàn)可能有助于研究人員理解患者（比如腸易激綜合征患者）中的腸道菌群變化與腹瀉之間的關(guān)系，不過提醒道，“這需要在人體中加以證實”。

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