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科學新知

重塑腸道保護力 腸道菌幫得上忙

發佈日期:2020年10月29日 由 DR LEE 編寫
gut microbiota researce
腸道菌研究

腸道中聚集了為數眾多的微生物,總數是人體細胞的10倍。最近科學家發現,於腸道中有將近100種腸道菌與人體間共存的運作模式,並藉此組建成腸道菌大軍。腸道菌(組)會驅動近端結腸黏液細胞分泌大量O-糖苷化黏液,在交互作用下構成腸道屏障,提供腸道保護力。

研究刊登在《Science》期刊,這可供引導治療發炎性腸病(IBD)以及由於大腸癌和潰瘍性結腸炎等疾病而導致部分腸道切除患者的新療法;他們還幫助詮釋為什麼使用抗生素會在消化系統產生諸多問題。

黏液構成腸道免疫屏障

奧克拉荷馬州醫學研究基金會(OMRF)夏立軍(Lijun Xia)醫學博士領導小組,發現腸道菌組(Gut microbiota)控制著一層富含特殊形式(氧-糖苷化)的聚糖形成黏液,該黏液與糞便一起包裹移動。

研究小組證實黏液不像先前所認知是靜態存在,它是動態在糞便的細菌與大腸的成千上萬個免疫細胞間構成屏障,維持免疫平衡。若沒有黏液屏障,整個免疫系統將崩潰,對健康造成重大衝擊。

夏立軍博士說:「大腸不僅是消化器官,而且是免疫器官。人類的腸道菌組在出生時就具備雛形,並在一生中不斷發展。這對於我們體內【獲得性免疫系統】的發展和成熟至關重要,如果發育不佳或無法得到很好的照顧,它就無法正常運行,這可能導致疾病。」

腸道菌組的整體健康狀況取決於其腸道黏液的存在,儘管黏液的產生可以被中斷,但研究人員表示它還是可以恢復。

在這項研究中,研究人員發現,用廣效性抗生素治療後的小鼠的糞便中沒有黏液層的痕跡。當沒有這保護性屏障的小鼠接受了帶有腸道菌的糞便移植後,它們的黏液就又開始產生了。


維護腸道菌平衡:【適益】小分子益菌元


腸道菌平衡是關鍵

夏博士解釋說,這可能會對腸道菌失衡的患者產生重大的治療意義。

「無論是由於潰瘍性結腸炎服用抗生素中斷黏液產生或大腸黏液完全清除,都可能導致痛苦的腸道炎症。現在我們更好地瞭解了這種黏液的作用和來源,我們將研究如何補充或恢復其黏液。」

OMRF總裁Stephen Prescott博士指出,腸道菌群在醫學研究中的重要性日益提高,因為科學家們已經認識到微生物在我們整體健康中的作用。

科學家 夏立軍 博士 (OMRF)

腸道菌組驅動黏液層形成

普雷斯科特說:「研究人員發現,生活在人們腸道中的腸道菌組可能是肥胖,糖尿病以及各種自體免疫和消化系統疾病的關鍵因素。夏博士的研究證明腸道菌組驅動的保護黏液塗層與微生物的發展之間有著密切的關聯,並且和疾病相關,如結腸炎。」

夏博士說:「這些發現可能為替代大腸鏡檢查開了大門,以監測發炎性腸病(IBD)等疾病。我們可以通過測量糞便樣本中黏液的存在並評估患者的腸道健康狀況,而不需重複的使用侵入性程序來追踪IBD的進展。」

普雷斯科特補充說:「我們的研究人員必須先瞭解這種黏液的起源和功能以及它與腸道菌組的關係,藉以瞭解其與疾病的關聯。我們現在瞭解到,當黏液和腸道菌系統失去平衡時,對健康的長期影響可能是毀滅性的,並且夏博士的工作可以指導我們得到答案,這項研究的影響深遠。」

 

更多信息: 

K. Bergstrom等人,“近端結腸衍生的氧-糖苷化黏液包裹並調節了腸道菌組”,《科學》(2020年)。science.sciencemag.org/cgi/doi…1126 / science.aay7367

GMH Birchenough等人,“沿結腸形成黏液屏障”,《科學》,2020年。

science.sciencemag.org/cgi/doi…1126 / science.abe7194

期刊信息: 科學 

來源:奧克拉荷馬州醫學研究基金會

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