世界腸道健康日?多篇文章共同解讀腸道健康研究進展！

　　5月29日是即將到來的世界腸道健康日，腸道健康對于我們的幸福生活非常重要，近年來，科學家們投入了大量的精力來對機體腸道進行研究，那么目前在腸道健康方面的研究進展如何呢？本文中小編整理了相關研究，分享給各位！

　　【1】Cell：腸道細菌或可影響結腸癌治療效果

　　doi：10.1016/j.cell.2017.03.046

　　根據一項新的研究，來自美國馬薩諸塞大學醫學院的Marian Walhout博士和同事們發現，存在于人消化道中的細菌，即腸道菌群，可能在病人能夠對化療藥物作出的反應中發揮著重要的作用。他們證實接受大腸桿菌喂食的秀麗隱桿線蟲對化療藥物氟尿苷（floxuridine， FUDR）的敏感性是接受其他細菌喂食的線蟲的100多倍。相關研究結果發表在2017年4月20日的Cell期刊上，論文標題為“Bacterial Metabolism Affects the C. elegans Response to Cancer Chemotherapeutics”。

　　令癌科醫生長期困惑的是，對患上相同疾病的兩名病人如何對相同的治療作出顯著不同的反應，甚至是在具有相同的診斷結果的同卵雙胞胎當中，也是如此。Walhout博士說，“患上結直腸癌的同卵雙胞胎能夠因他們的腸道微生物組存在差異而潛在地對相同的治療作出非常不同的反應。如果我們能夠了解細菌如何影響化療的療效或毒性，那么不難設想開發基于可能改善一些癌癥治療臨床效果的益生菌（probiotics）的個人化療法。”

　　模式生物秀麗隱桿線蟲經常用于遺傳研究。Walhout和同事們利用這種線蟲（作為癌癥的一種相關物）來確定不同的細菌如何可能增強或抑制癌癥藥物的效果。他們先給大腸桿菌喂食大腸桿菌或叢毛單胞菌（Comamonas），隨后讓這些線蟲接觸不同的化療藥物來評估它們的表型和基因型變化。其中的一種藥物是被用來治療結腸癌的抗代謝物FUDR。

　　【2】Nature：研究發現腸道共生細菌調控腸道健康的分子機制

　　doi：10.1038/nature12687

　　人類與腸道中的有益微生物保持一種共生關系，這些微生物幫助消化食物，保持免疫系統，抵御病原體等。多種疾病如癌癥，糖尿病，肥胖，哮喘，甚至自閉癥等都與這些細菌種群組成或多樣性變化相關。

　　炎癥性腸疾病（IBD）是與有益細菌種群改變相關性最大、研究最為透徹的疾病之一。然而，這種相關性的性質，以及它是如何保持的，至今還沒有澄清。

　　現在，賓夕法尼亞大學Perelman醫學院研究人員確定了在這個過程中扮演重要作用的分子。微生物學David Artis博士和他的同事在Nature雜志上發表研究報告：HDAC3酶是保持腸道的完整性、功能和細菌之間相關性的一個關鍵調解因子。更重要的是，HDAC3和它所控制的遺傳途徑對于腸道微生物和宿主之間保持健康平衡至關重要。

　　第一作者Theresa Alenghat說：HDAC3表達于腸上皮細胞中，調節共生細菌和哺乳動物腸道之間的生理關系。人類與微生物共存不是什么新聞，正常人體的大部分生理功能受機體與菌群兩者之間共存關系的調控。

　　【3】Cell Rep：科學家發現治療衰老相關腸道疾病的新線索

　　DOI： 10.1016/j.celrep.2017.02.056

　　小腸干細胞是保持腸道健康和正常功能的動力源泉，但是最近一項發表在國際學術期刊Cell Reports上的新研究表明這些細胞也會隨人類一同衰老逐漸失去再生能力。

　　研究人員表示，這項研究首次表明小腸干細胞會隨人類一起衰老，還首次提供了清晰證據表明小腸干細胞Wnt信號逐漸消失是導致衰老過程，使其失去再生能力的一個重要驅動力。

　　“衰老的小腸干細胞中Wnt信號的減弱或許可以幫助解釋老年人的腸道對食物和營養成分吸收的失衡，但是我們的文章還揭示了背后的生物學機制，這讓我們有機會通過重新恢復Wnt信號逆轉衰老過程，”文章作者Hartmut Geiger博士這樣說道。“未來需要根據這些結果開發藥物干預方法，至少我們現在已經知道該從哪里開始。”

　　【4】Science子刊：驚人發現！腸道細菌或可改變腸道和大腦的功能

　　DOI： 10.1126/scitranslmed.aaf6397

　　日前，一項刊登在國際雜志Science Translational Medicine上的研究報告中，來自麥克馬斯特大學的研究人員通過研究發現，腸道中的細菌或許能夠影響腸道易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）患者機體腸道和行為的癥狀，相關研究或為研究人員開發微生物定向療法提供了新的思路和見解。

　　腸道易激綜合征是一種常見的胃腸道疾病，其會影響機體的大腸組織，而患者也會遭受腹痛以及排便習慣的改變，比如腹瀉和便秘等，通常患者還會伴隨出現慢性焦慮和抑郁癥等，當前的療法目的就是改善患者的癥狀，但患者的病因并不清楚，所以這些療法的療效顯得非常有限。

　　本文研究中研究人員希望通過研究能夠深入闡明是否發生腹瀉的IBS患者機體的糞便微生物能夠影響受體小鼠機體的腸道和大腦功能，利用糞便移植，研究人員就將IBS患者（焦慮或者非焦慮患者）機體的微生物群落轉移到了無菌小鼠機體中，隨后研究者發現，相比接受健康個體微生物的小鼠而言，接受IBS患者機體中微生物的小鼠慢慢會表現出腸道功能和行為的改變。

　　【5】JAMA Oncol：科學家證實腸道菌群、飲食及結直腸癌發病之間的關聯

　　原文閱讀：Association of Dietary Patterns With Risk of Colorectal Cancer Subtypes Classified by Fusobacterium Nucleatum in Tumor Tissue

　　近日，來自Dana-Farber癌癥研究所和麻省總醫院的研究人員通過研究發現，機體大腸中生存的微生物或許在飲食和特殊類型結直腸癌發病的關聯中起到了關鍵的橋梁作用，相關研究刊登于國際雜志JAMA Oncology上。

　　文章中，研究者重點對具核梭桿菌（Fusobacterium nucleatum）進行了研究，這種細菌是寄居在人類大腸中的常見細菌，同時其也被認為在結直腸癌發生過程中扮演著關鍵角色；通過對超過137000名個體的飲食進行長達10年的追蹤，并且對1000份結直腸癌腫瘤樣本進行具核梭桿菌的檢測，研究人員發現了一種“穩健”的飲食療法，即富含全谷物和纖維的飲食能夠有效降低個體患結直腸癌的風險（包含具核梭桿菌），但如果缺失具核梭桿菌的話個體患結直腸癌的風險似乎并無改變。

　　【6】科學家揭秘腸道中不斷進化的“免疫戰士”

　　新聞閱讀：Evolving immune fighters in the gut

　　我們機體的小腸中充滿著微生物菌群，也就是所謂的腸道微生物組，雖然僅僅相隔一層較薄的屏障，機體的免疫系統會不斷進行“巡邏”并且時刻做好了“戰斗”的準備。

　　近日，來自加州大學舊金山分校（UC San Francisco）的研究者Lauren Rodda表示，這是一種復雜的平衡關系，我們想通過微生物菌群獲取營養物質，但我們卻并不想讓微生物自身獲得營養；這項研究中我們在顯微鏡下捕捉到了小鼠的腸道圖像，如圖所示，腸道結構從左下角伸展至右上方，同時被藍色和紅色的指狀前突所包裹，和其相鄰的就是免疫組織的頂部結構，這些組織結構被標記為綠色，而且其卵圓形帽狀結構以灰色指示。

　　Rodda非常感興趣對這種灰色卵圓結構進行研究，這種結構就是生發中心，在生發中心內部，免疫B細胞就會不斷競爭來識別外來入侵的病原體，而且往往是最合適的細胞才會被選擇生存下來。研究者指出，當然，生發中心也是自然選擇的一個小世界，其能夠模擬在有機體進化過程中所發生的事件。

　　【7】Nature：在腸道中，神經細胞是免疫系統的眼睛和耳朵

　　doi：10.1038/nature18644

　　在一項新的研究中，一個葡萄牙研究小組發現在小鼠腸道中，一種新的過程保護腸道內壁免受炎癥和微生物入侵，而且當炎癥和微生物入侵出現時，就抵抗它們。而且，最令人吃驚的是，他們還證實這種機制處于腸道神經系統---所謂的“第二大腦”---的控制之下。相關研究結果于2016年7月13日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Glial-cell-derived neuroregulators control type 3 innate lymphoid cells and gut defence”。

　　最近幾年，位于脊椎動物腸道中的神經細胞網絡的龐大規模讓它獲得這個綽號。如今，在葡萄牙里斯本大學分子醫學研究所教授Henrique Veiga-Fernandes的領導下，研究人員發現看起來，它確實是一個受之無愧的綽號。

　　Veiga-Fernandes說，“我們的研究揭示出神經系統充當著免疫系統的‘眼睛和耳朵’。神經細胞接受來自腸道的警報，然后將特定的指令傳送到免疫系統來修復腸道遭受的損傷。”

　　已知腸道中的神經元與免疫系統之間存在一種關系和一種對話。特別地，來自美國洛克菲勒大學的一個研究團隊在最近的一項研究中證實某些神經元能夠誘導一種免疫細胞（巨噬細胞）產生保護腸道的物質。

　　【8】Cell Host

　　 Microbe：良好的腸道關系或幫助抵御病原體入侵

　　doi：10.1016/j.chom.2016.04.007

　　抵抗腸道感染需要依賴腸道壁和腸道微生物細胞之間的動態關系，數百種不同的細菌和微生物共存于人體中并對人體無損害。這項研究揭示了當腸道上皮細胞產生的早期警報信號失效并威脅到機體第一道防線時，微生物如何適應特殊的補償機制。

　　活性氧(ROS)是來源于氧氣的活性化學分子。當白細胞重新吸收病原菌后超氧化物和相關化合物就會殺死它們。ROS也會從腸道壁上皮釋放出來用以處理病原體。如果體內ROS水平降低的話防御系統就會崩潰，隨后身體就會更容易受到病原菌感染。這就增加了兒童患克羅恩病以及某些嚴重的潰瘍性結腸炎的風險。研究已證明危及生命的感染能夠引起嚴重的免疫障礙。

　　都柏林大學教授Ulla Knaus以及研究人員研究分析了促成腸道中產生活性氧的酶。當研究人員在實驗室中去除里這些酶時，他們發現即便微生物群中發生了變化，小鼠仍然能免受感染。大量分泌過氧化氫的微生物群（如乳酸桿菌）會起一定的防御作用。

　　【9】Nat Med：CARD9通過調節腸道微生物代謝產物影響腸炎恢復能力

　　doi：10.1038/nm.4102

　　腸道微生物對于宿主的營養以及健康都具有重要的作用。這脆弱的生態平衡的打破會引起多種疾病，其中包括炎癥性腸炎（IBD），CARD9是引發IBD的多種重要基因之一，它負責介導由模式識別受體激活后產生的胞內信號，包括NOD2，C type Lectin MAPK以及TLR信號通路等等。

　　CARD9能夠通過IL-22調節腸炎的疾病調控，此前研究顯示，CARD9缺失突變性小鼠更容易因腸道真菌感染引發腸炎。另一方面，研究發現IL-22能夠通過上調胞內AHR，從而起到免疫調節功能。為了研究其中的具體現象以及背后的機制，來自法國巴黎索邦大學的Harry Sokol1進行了深入的研究，相關結果發表在最近一期的《nature medicine》雜志上。

　　首先，作者通過向小鼠飼喂DSS誘導腸炎，通過比較野生型與CARD缺失突變小鼠的腸炎發生情況，作者發現突變體小鼠更容易引發腸炎。這一結果說明CARD確實能夠起到抑制腸炎發生的作用。

　　【10】Mol Metabol：飲食多樣性降低或影響機體腸道微生物群落的多樣性

　　doi：10.1016/j.molmet.2016.02.005

　　過去50年里人類耕種方式的改變導致了農作物多樣性的降低，從而導致人類飲食多樣性的降低，而飲食豐富度的改變對人類健康的明顯影響就是如今科學家們非常熱衷于研究的課題；近日一項刊登于Molecular Metabolism雜志上的報告中，來自路易斯安那州立大學潘寧頓生物醫學研究中心（Pennington Biomedical Research Center）的研究人員就闡明了他們的最新研究成果。

　　研究者Heiman及其同事在文章中揭示了飲食多樣性的降低如何改變人類腸道菌群的豐富度，研究者指出，健康個體機體中擁有多樣性的腸道微生物群落，21世紀很多常見的疾病，比如2型糖尿病、肥胖及炎性腸病都和機體腸道微生物群落多樣性降低直接相關。

　　腸道微生物可以作為內分泌器官一樣發揮作用，代謝掉飲食中的特殊營養物并且產生特殊的物質來作為宿主機體的代謝信號，而高度特異性的飲食會隨著時間慢慢改變機體腸道微生物組的“藍圖”模式；實際上，持續改變飲食幾天就會明顯改變腸道微生物的組成，而且如果飲食改變中涉及消除一種或多種大量的營養物，那么人類從本質上來講就需要選擇一些特殊的微生物來維持健康。