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Nature:肥胖会传染?大多数肠道微生物可以体外培养,且通过孢子传播

2016/05/07 来源:生物探索
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导读
近几年,关于微生物,特别是肠道微生物的研究成果频出。然而,仅有少数微生物被证实可以在体外环境下培养。近期,通过结合微生物培养试验和遗传学方法,英国剑桥大学韦尔科姆基金会桑格学院研究所的研究团队却发现,多数肠道细菌可以在体外培养、存活,这与传统 的“绝大多数微生物未培养”观点相悖!


近几年,关于微生物,特别是肠道微生物的研究成果频出。然而,仅有少数微生物被证实可以在体外环境下培养。近期,通过结合微生物培养试验和遗传学方法,英国剑桥大学韦尔科姆基金会桑格学院研究所(Wellcome Trust Sanger Institute)的研究团队却发现,多数肠道细菌可以在体外培养、存活,这与传统 的“绝大多数微生物未培养(unculturable)”观点相悖!

他们证实,大多数已知肠道微生物能够在体外培养、保存,而且多数未培养肠道菌属于未知类群,60%的未知菌群能够通过产生孢子在体外生存。相关研究成果于5月4日发表在《Nature》。

绝大多数肠道微生物可以体外培养

为了测试多少种肠道细菌可以被体外培养,桑格研究所的Trevor Lawley团队以6个健康人作为受试对象,采集他们的新鲜粪便作为研究样本。

首先,研究人员对样本进行基因测序以鉴定细菌多样性。同时,从样本中提取、分离出微生物并在YCFA培养基上进行培养。随后,将粪便样本的测序数据与在培养皿中生长的细菌基因组数据进行比较。结果显示,两组数据中,72%的结果重叠。而且,体外培养的细菌测序结果囊括了某一大型肠道微生物数据库中39%的细菌种类。

但是,为了通过对排泄物进行测序直接匹配细菌种类,研究人员需要从培养皿中挑取超800万份细菌菌落。Oliver解释,如果将这种体外培养方法用于研究其他环境中的微生物,例如海洋、土壤,将会产生非常不同的结果,因为基于体外培养的方法仅仅只能够布局小部分群体。

研究团队总计分离出137种不同细菌,其中90个细菌属于人类微生物组项目“通缉犯”名单,都是未被培养且未被测序过的细菌。提取的细菌菌落涵盖了6名受试对象90%的已知肠道菌群。在此之前,传统的认知是只有1-5%的肠道菌落能够体外培养。但是,这一最新的研究发现,绝大多数肠道微生物可以体外培养。

肥胖能够传染?30%的肠道细菌以孢子的形式在体外传播、存活

基于基因组数据发现,多数肠道菌落能够以孢子的形式在体外生存。Lawley团队发现,几个致病性/共生性微生物,能够通过形成孢子得以繁衍。

特别重要的是,这些孢子仅仅只在有人类胆汁酸存在的环境中发芽。这意味着,肠道菌落借助孢子的形式得以在人之间传播,而且将胆汁酸作为“信号”,在肠道内出芽生长。研究人员预测,这些形成孢子的微生物占肠道菌群总数的30%。

之前针对肠道微生物的研究多数就基于遗传学数据。但是对于Lawley团队而言,体外培养试验的补充使得微生物研究发展更为深入,因为基因组学研究仅仅只能够提供一份细菌列表,但是却不能以它们进行试验。现在,借助最新研究,我们能够基于基因数据、借助体外培养,进行后续的功能试验。

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