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Cell:自然进化的肠道微生物群可对抗流感和癌症

2017/10/25 来源:生物探索
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导读
日前,发表在Cell杂志上的一篇最新论文中,来自美国NIH的科学家们报告称,被移植了野生小鼠肠道细菌的实验室小鼠不仅能够从致命的流感病毒感染中幸存下来,还能比只拥有自己肠道细菌的实验室小鼠显著更好地对抗结肠直肠癌。


图片来源:网络

进化塑造了每一个动物的微生物群。这些微小的生命体可帮助动物对抗生存环境和疾病。然而,科学研究中使用的实验室小鼠往往并不是随机从野外或地下室捕捉来的,它们的生长条件受到了严格的控制,因此,塑造实验室小鼠微生物群的是这种被精确把控的环境,而不是外部世界的生存压力。

论文的第一作者兼共同通讯作者Stephan Rosshart博士说:“我们推测,这可能解释了为什么实验室小鼠预测人类和其它自由生活的哺乳动物的复杂疾病的能力是有限的。”

尝试

在这项研究中,科学家们尝试着为实验室小鼠找回他们丢失的东西——自然进化的肠道微生物群。

为了寻找健康、合适的肠道微生物群,研究者们从多个地区捕捉了800多只野生小鼠。他们测试、比较了野生小鼠(Mus musculus domesticus)与实验室小鼠常见品种C57BL/6的肠道微生物群。结果证实,两类小鼠的肠道微生物群有明显的区别。

发现


图片来源:Cell

随后,研究人员将野生小鼠的微生物群移植到怀孕的、无菌的C57BL/6小鼠中小贴士:无菌小鼠是在无菌的环境下长大的,并没有自己的微生物组)。为了进行对照比较,他们还将来自正常培养的C57BL/6小鼠的微生物群移植到了另一组怀孕的无菌C57BL/6小鼠体内(简称“对照组”)。经历了4代传递后,后代小鼠依然携带着从它们的“祖辈”传递下来的野生小鼠微生物组和对照组正常培养的C57BL/6小鼠微生物组。

更重要的是,研究证实,当接触高剂量的流感病毒时,92%携带野生小鼠微生物组的实验室小鼠存活了下来,相比之下,实验室小鼠和对照组小鼠存活下来的比例只有17%。此外,拥有野生小鼠微生物组的实验室小鼠在面对诱发性结直肠肿瘤时表现得更好,而其它小鼠肿瘤数量更多、病情更严重。同时,研究还发现,野生小鼠微生物群的这些益处与炎症降低有关。

意义

对于这项成果的意义,论文的共同通讯作者 Barbara Rehermann博士表示:“我们认为,通过修复实验室小鼠的‘微生物特性’将改进研究人员对自由生活的哺乳动物复杂疾病的建模,包括人类疾病。

研究人员还指出,未来还需要做更多的工作来确认这一研究结果。Rehermann强调,他们正计划通过描述微生物组的所有组成部分(如细菌、病毒、真菌)来创建一个天然微生物群的完整图谱。

参考资料:

Gut bacteria from wild mice boost health in lab mice

Wild Mouse Gut Microbiota Promotes Host Fitness and Improves Disease Resistance

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