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过敏和哮喘-肠道微生物的错?
热度 3 hongkuan15 2016-7-5 22:46
过敏和哮喘是最常见的儿科慢性病,其患病率超过30%,仅哮喘一项,在世界范围内就影响了超过3亿人。目前的研究已经发现,肠道微生物与过敏性疾病关系密切。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。 研究已经发现,肠道微生物与过敏性疾病关系密切。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。 过敏和哮喘是最常见的儿科慢性病,其患病率超过30%,仅哮喘一项,在世界范围内就影响了超过3亿人。 2016年3月7日,国际权威期刊《Allergy》杂志在线发表了我国科学家首都医科大学附属北京同仁医院的张罗教授团队的研究结果,报告了2005-2011年之间,全国18个中心城市过敏性鼻炎自报患病率数据。其中,全国平均患病率为17.6%,有4个城市患病率超过20%,分别为:上海23.9%,昆明22.4%,沈阳20.6%和北京20.2%。 真实情况应该比这更糟,因为“潜水”的人数更多,很多病人并没有主动报告。 目前的研究已经发现, 肠道微生物与过敏性疾病关系密切 。生命早期肠道微生物的异常可能是引起过敏和哮喘的关键因素。 一 肠道微生物有助于恢复过敏和哮喘 近期,发表在Science Translational Medicine杂志上的文章中,加拿大的英属哥伦比亚大学B. Brett Finlay领导的团队分析了加拿大健康婴儿纵向发展研究(CHILD)项目中319位儿童的肠道菌群,发现 患哮喘的婴儿在生命的头100天里表现出了短暂的肠道微生物菌群失调 。 其中,主要有四个属的细菌发生了明显变化(即下图中左侧三个月时数据中名字标记有三个小星星的菌),它们是毛螺菌属 Lachnospira ,韦永氏球菌属 Veillonella ,柔嫩梭菌属 Faecalibacterium 和罗氏菌属 Rothia 。这四种菌在患哮喘的儿童中明显减少了(见下图)。 修改并引自:Marie-ClaireArrieta等,Science Translational Medicine ,2015,7(307):307ra152 于是,该研究团队推测可能是这几种菌的减少引起了过敏性哮喘,此外,他们在研究中还发现, 这些细菌类群的减少同时伴随着粪便中乙酸含量的降低和肝肠代谢的失调 ,也就是说这几种菌很可能对维持身体健康有益。 于是,接下来,研究人员进一步把这四种细菌接种到无菌小鼠体内,看看这几种菌是不是真的好菌。结果发现接种之后,这些菌能够显著改善小鼠成年后代的呼吸道炎症,并且延缓了哮喘的发展。从结果上看,给过敏性哮喘组接种菌之后,组织病理表现变化明显(见下图)。 修改并引自:Marie-ClaireArrieta等,ScienceTranslational Medicine ,2015,7(307):307ra152 上面这个结果不仅证明了这四种菌与哮喘的潜在关系,还展示了这些细菌的减少可能是引起哮喘的原因。 二 肠道微生物中的柔嫩梭菌可能促进过敏性皮炎 然而,肠道中除了好菌,还有一些坏菌和中性菌。肠道中某些菌在特定的情况下也会出来捣乱。 一项来自韩国的研究称,通过对包括90例湿疹患者在内的132名受试者(从婴儿到成人)的肠道微生物进行分析,他们发现 柔嫩梭菌( Faecalibacterium prausnitzii )的丰度与过敏性皮炎密切相关,过敏性皮炎患者肠道中这种菌明显增多 (见下图,主要是小于一岁的两组之间表现明显差异)。 实际上,柔嫩梭菌的种类很多,进一步分析发现共有六种,并且其中第六号(标示颜色的)柔嫩梭菌在健康对照和过敏性皮炎组之间差别最显著,另外,这个菌在各个年龄段之间的过敏性皮炎患者肠道微生物中都明显增多(见下图)。 修改并引自:Journal of Allergy Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88 除此之外,研究发现 柔嫩梭菌的增多,还伴随着具有抗炎作用的丁酸和丙酸等短链脂肪酸(SCFA)水平的降低 (见下图)。这可能是由于柔嫩梭菌丰度高了之后,抑制了某些产丁酸和丙酸的菌的生长,导致丁酸和丙酸含量减少,最终引起人体对皮肤过敏原出现异常(T细胞辅助的2型免疫反应)。 修改并引自:Journal of Allergy Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88 三 肠道微生物与过敏和哮喘的恩怨纠葛 看到这里,肯定有人想了:上面提到的 achnospira , Veillonella , Faecalibacterium 和 Rothia 这四种菌这么好,分离提取之后做成益生菌,让过敏的人吃下去是不是也能起到同样的效果?而通过减少第二次提到的柔嫩梭菌( Faecalibacterium prausnitzii )是不是也能维持肠道菌群的平衡,减少过敏的发生呢?ABSOLUTELY!绝对有这种可能,曙光已经出现,但是离临床应用还有很长的一段路要走。 为啥这么说呢? 第一, 分离培养肠道微生物难度很大 ,目前很多肠道微生物无法体外培养,即使培养出来了还需要进行工业化生产的工艺设计、菌的活性的保持,更重要的还需要经历各种严格的安全性评价。 第二, 体外分离培养的微生物,进入体内的作用机制还没有搞清楚 ,可能是几种菌的协同作用。粪菌的移植有用,并不代表从里面分离的菌也有作用。 第三, 肠道微生物的作用机制,微生物与人体之间的关系还没有搞清楚,各种菌的作用还没有弄明白 。说白了,科研圈里的各位专家还在“打架”,研究结果还存在相互矛盾的地方。细心的读者可能已经发现,在上面介绍的两个研究结果中就存在矛盾的地方。加拿大的研究表明四种菌中的柔嫩梭菌有好处,而韩国的研究发现柔嫩梭菌( Faecalibacterium prausnitzii )比例高了之后是不好的。类似这样的矛盾还有很多,在确定这些菌的真正作用和作用机制之前,还有大量的验证工作需要去做。 肠道微生物与过敏和哮喘的关系并不简单,它们之间存在的恩怨纠葛还未明了,这其中还存在很多未解之谜 ,不过,我们也不必沮丧,即使离应用还有段时间,但这些结果为我们展现出以人体微生物为基础的诊断和治疗的无限潜力,并且使以益生菌的形式来防治儿童哮喘及其他相关的过敏性疾病成为可能。 设想一下:在未来,通过检测肠道微生物的组成(看看都有哪些菌以及哪些菌多了、哪些菌少了),然后根据检测的结果有针对性地补充或消除一些菌,就能维持人体的健康,这是一件多么棒的事情!而且,补充的这些菌可能就来自健康人的便便哟! 参考文献 : X. D. Wang †, M. Zheng †, H. F. Lou, et al. An increased prevalence of self-reported allergic rhinitis in major Chinese cities from 2005 to 2011 . Allergy, 2016. Arrieta M C, Stiemsma L T, Dimitriu P A, et al. Early infancy microbial and metabolic alterations affect risk of childhood asthma. . Science Translational Medicine, 2015, 7(307):307ra152-307ra152. Song H, Yoo Y, Hwang J, et al. Faecalibacterium prausnitzii subspecies-level dysbiosis in the human gut microbiome underlying atopic dermatitis. . Journal of Allergy Clinical Immunology, 2015, 18(9):82-88. 作者:段云峰(中科院心理所),首发于中科院的公众号: 科学大院 微信公众号: 科学大院 ,微信 ID: kexuedayuan 中国科学院官方科普微信号。前沿、权威、有趣、有料,立足中科院,介绍科学家的新发现、新观点和新故事。 欢迎关注:肠菌与健康 公众号:microbiota health
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世界肠道健康日,肠道健康你做主!
热度 4 hongkuan15 2016-5-29 13:33
1958年5月29日,世界胃肠病组织(WGO)创始人Henry Cohen博士提出将5月29日定为“世界肠道健康日”。2005年5月29日,举行了第一次肠道健康研讨会。2010年在北京将“世界肠道健康日”引入中国,旨在提升公众的肠道健康意识。在最近几个月,媒体对肠道微生物狂轰乱炸的攻势下,肠道或肠道微生物正在引起越来越多的人重视。有这样的一个日子来专门让大众认识和了解肠道健康是非常有必要的,再加把劲!今年还是重点说说肠道里面的菌。最后,还要独家公布一些肠道健康的数据,男女肠道健康各不同。 肠道的五宗“最”! 人体最大的 消化器官 人体最大的 免疫器官 人体 生物密度最高的器官 人体 表面积最大的器官 目前 最受关注的器官 人体消化道是世界上生物多样性最为丰富的地方之一。肠道是人体微生物数量和种类最多的部位,这些微生物包括细菌、病毒、酵母菌、真菌等。这些微生物与疾病和健康关系密切,不仅能帮助人体消化和吸收营养物质,合成某些维生素和生物活性物质,还可以维护人体免疫系统,抵御病源微生物的侵入。人体微生物还参与代谢过程,人体血液中大约70%的物质来自于肠道。36%的小分子物质是由肠道微生物产生的。 肠道也被称为人的“第二大脑”或“肠脑”。肠脑与大脑之间是双向互通的,他们之间通过脑肠轴(Brain-gut-axis)进行联接。肠脑能够影响中枢神经系统,进而影响人的情感,认知和行为,并且肠道微生物可能在其中具有重要作用。目前,已经有发现多种途径参与肠道菌群和大脑的这种双向沟通,如免疫系统,迷走神经系统,微生物代谢产物和神经活性物质的生成等。 肠道健康之:女人多便秘。 经过《肠脑健康状况问卷》调查,初步统计发现,男性排便顺畅不费力的比例比女性高6%。表明女性的排便顺畅度比男性差,女性便秘的比例更高。 肠道健康之: 女性便秘的比例更高 据统计,女性经常便秘的比例要比男性高8%,达到23%!差不多4个人中就有一个女性便秘。女性为啥这么多的比例便秘呢?值得女性朋友们考虑考虑。长期便秘的危害还是比较严重的,该排出去的废物不能及时排除体外,里面的微生物持续分解食物残渣,产生的物质里包含多种有害物质,这些有害物质可能进入人体引起多种身体不适。痘痘?皮肤暗点无光?脾气大?焦虑抑郁? 肠道健康之: 女性腹胀的比例高 据统计,女性腹胀的比例大约比男性高7%左右。腹胀和便秘有直接关系,下面排不出,上面肯定堵得慌。消化不良,肠道微生物发酵食物残渣导致产气增多,肠道蠕动变慢,气体排不出去,最终都会引起腹部肿胀。 肠道健康之: 男性比女性排便更正常?! 再来看看排便次数,男性每天排便两次及以上的比例是女性的两倍多!而女性两天以上一次的比例是男性的两倍还多!这再次说明女性便秘的情况比男性多,女性的肠道健康状况确实值得注意了! 肠道健康之: 排便时,你在干啥? 大便时,你都喜欢干啥呢?我最常做的事是刷微信,嘿嘿。。。。。。通过数据分析,发现无论男性还是女性,都有接近60%的人排便时是在看手机!但是男女有别,女性专心排便的比例更高,男性玩游戏的比例高,并且那些在厕所里面想事情的比例比女性高。这是否说明男性们更不专心呢?哈哈,男人们,专心一点吧,排个便都要干那么多事,还思考问题?! 酸奶,酸奶,需要好好评估一下!~ 最后,再来看看喝酸奶的情况。酸奶是一种公认的健康食品,理论上能够促进体内益生菌的增加。经过统计,发现女性喝酸奶的比例要比男性高9%,有超过40%的女性经常喝酸奶!这就有一个疑问了,既然酸奶是这么好的健康食品,大多酸奶生产企业也都宣称酸奶有益肠道健康,女性经常喝酸奶的比例要比男性多,而便秘,腹胀等的比例却比男性高呢?可能原因是酸奶跟酸奶差别太大;酸奶改善便秘,腹胀等肠道症状的作用有限;或者酸奶不一定能够促进肠道健康,反而。。。。。。不敢再推测,不过这实在是个值得深究的现象,希望科研人员能够解密。 最后,给点建议吧: 1,积极主动关注肠道健康,并且越早开始越好。 2,发现肠道问题及早预防,尽早咨询相关医生或专家。 3,要特别注意饮食和营养状况和代谢情况,不暴饮暴食,选择健康饮食,拒绝垃圾食品。 4,密切注意排便异常状况,注意观察粪便形状,颜色、腹泻、便秘、打嗝及放屁等胃肠道异常状况。 5,注意培养良好的饮食习惯,尽量在家吃饭,少吃自助餐。 6,关注肠道微生物健康,可以进行肠道微生物检测。 7,适时选择合适的益生菌或益生元,保持肠道微生物健康状况。 来测测 肠脑健康状况 吧。点击如下链接,或扫描下方二维码:https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/ 来测测 孩子的肠脑健康状况 。点击如下链接,或扫描下方二维码: https://www.wenjuan.com/s/riQfMzn/
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感恩母亲!母亲带给你一生的健康,你完全无法估量!
热度 1 hongkuan15 2016-5-8 07:54
今天是母亲节,首先,祝天下所有母亲节日快乐,身体健康,快快乐乐!我也要对我的母亲说一声:您辛苦了!多亏了您帮我们照顾家和带孩子,让我们有更多的时间忙工作,您不仅养育我,还要养育我的孩子,祝您母亲节快乐! 母亲的伟大,不仅仅是历经千辛万苦,十月怀胎生下我们,她们还把无私的爱给了我们以及我们的下一代。除此之外,她们还呵护着我们一生的健康, 母亲带给我们一生的健康,完全无法估量! 为什么这么说呢?下面,我们来看看母亲是怎么呵护我们一生健康的。 健康的身体来自母体 健康的身体,首先本底得好。这个本底就是我们的身体本身,也可以说是母亲给我们的基因组。我们将这个基因组称为第一基因组,它包含了全套的维持身体正常生长发育的所有指令。基因从根本上决定了我们长成什么样的人,也决定了我们的长相,甚至身高,体重,智力水平等。如果基因出了问题,多数时候可能就不能发育成正常人,健康也就谈不上了。比如,I型糖尿病,唐氏综合征以及先天性心脏病等。所以,母亲给了我们健康的身体,为我们一生的健康打下了坚实的基础。然而,这还远远不够,母亲对我们的健康的影响还更深远。事实上,第一基因组只是给了我们生命,我们健康的生活在这个世上,生(born)只是一个开始,活(alive)才是健康的保障。生只需要母亲提供的第一基因组就够了,而活则需要依赖于人的第二基因组,也就是人体微生物基因组,也就是与我们共生的微生物。 小小微生物,作用大 近年来的研究表明,我们的体表和体内还生活着比人类自身细胞还多的微生物,它们构成了人体微生物组。每个人的微生物都可以达到100万亿级别,重达1~2公斤,总数量达到人体自身细胞的10倍,编码的基因是人类自身基因的300多倍。每克粪便中含有百亿到千亿个微生物,长度可绕地球两周,占粪便总量的70%。人类体内的常见的微生物种类可以达到成百上千种,其中拟杆菌门和厚壁菌门是两类最主要的微生物。人体内的微生物自然也有“好坏”之分。双歧杆菌、大肠杆菌、乳酸菌是人体内最重要的几种“好菌”。“坏菌”则有弯曲杆菌、肠球菌、艰难梭菌等。但“好”与“坏”其实都是相对的,有些微生物是属于条件致病的,即在一定条件下才会致病,在正常条件下则是有益菌。 人体微生物影响着我们的健康 人体微生物与人类的脑发育、肠发育、身体发育都有相关,而人体微生物本身就有一个发育的过程。刚出生的婴儿体内是处于无菌状态,在出生数小时之后,就开始有菌群在体内定植。大概在三岁的时候,人体内的微生物才发育较为成熟。但人体内的微生物组成也并非一成不变,随着年龄的增长,人体内的微生物组成也会发生相应的变化。 在我们未出生时,母亲的微生物已经影响了我们的健康 原来,微生物对人的健康影响是方方面面的。那我们母亲又是怎么影响我们的微生物的呢?在回答这个问题之前,我们需要了解这些微生物究竟是怎么来的? 毫无疑问,这些微生物并不是人体自身产生的,它们必定来自环境中。而母体正是最早,并且最重要的微生物的来源。2016年2月1日,发表于《Nature Medicine》上的研究表明,用含有母亲产道微生物的纱布拭擦新生儿的身体,可改变剖腹产新生儿的肠道菌群。以往研究表明,剖腹产婴儿患肥胖症、哮喘或其它类疾病的风险比顺产婴儿更高,同时剖腹产和顺产婴儿皮肤、肠道及其它地方的微生物菌群也有差异。也就是说,我们身体上的最早的微生物来自母体,我们从出生之时起,本质上都被母亲阴道微生物包裹着。剖腹产过程省略了接种产道微生物的机会,健康的微生物组就不能很好的建立,健康就难以保障了。 最近的一项研究也表明,母亲妊娠期自身的微生物组影响了后代的免疫力,塑造了后代的健康。这篇发表于3月17日的Science杂志的文章表明与母亲始终保持无菌的对照组相比,肠道中含有特定菌的母亲所产后代的肠道有更多的先天淋巴细胞和单核细胞,一些涉及细胞分裂和分化、肠道粘液和离子通道、代谢和免疫功能的基因的表达水平也显著升高。也就是说,母亲肠道微生物组越健康,可能孩子的免疫力越强。从一定意义上说,母亲的微生物组可能也能遗传。 母乳和饮食习惯影响健康 2016年2月,发表在Cell杂志上的研究发现,在饮食中添加母乳中的低聚糖后,老鼠发育明显正常,除了肌肉量、骨质密度指标转好之外,老鼠大脑发育、肝脏代谢都得到了可喜改善。另一个,在2016年2月,发表在Science上的研究发现,年幼、无菌的老鼠和成年健康老鼠在喂养相同的食物后,无菌小鼠的肌肉和骨骼发育缓慢,且不及成年老鼠水平。这些研究表明,母乳,饮食和肠道微生物共同作用,影响了我们的健康。 饮食是肠道微生物最主要的影响因素 目前的研究已经发现,饮食是影响肠道微生物组成的主要因素。而母亲在饮食方面对我们的影响非常广泛和深远的。以我自己为例,与很多人相比,我是幸运的,我是顺产(虽然也难产了),但我在上述这几个方面受母亲的影响还是很大的。不说小时候,就是现在的一日两餐或三餐都是母亲一手操持的。吃什么,怎么做也都是她安排的。而我的母亲像很多母亲一样是一位非常明智的母亲,她懂得如何挑选好的食材,知道什么样的菜最新鲜,那种菜打药少,那种菜好吃,关键是知道哪种菜性价比最高。更厉害的是,她会不辞辛苦的根据不同的菜经常采用不同的烹饪方式,根据不同食材采用不同的加工方式,最终都能够做出好吃的菜,让我们不仅能够吃的有营养,还能吃好。在这里,透露个秘密,我最爱吃的就是母亲做的馅饼,皮薄馅大,外表酥脆,里面鲜香,关键是馅料都是素的呦! 在她的影响下,我们一家人都比较爱吃素食,但是母亲也把营养搭配的很合理,鸡蛋,豆制品经常吃,补充了素食中蛋白质的不足。事实证明,我们一家人身体都很健康!我从小就很少生病,从来没有输过液,住过院,一直到三年前,因长时间熬夜赶论文给病倒了,那是我生平第一次住院,也是第一次输液。我家孩子也是很健康的,与同龄的孩子相比,她生病的次数少得多,身高在同龄人里处于中上。我认为,我们一家人的健康来自于我的母亲精心的养育,得益于她给我们吃的食物,这些食物又影响了我们的肠道微生物,这些健康的肠道微生物持续保障了我们的身体健康。 出于好奇和关心我自己的肠道微生物健康状况,我检测过我的肠道微生物组成,从分析结果来看,我的肠道微生物组成比例还算合适,微生物多样性指数适中,肠道微生物发挥的功能也很正常。我把现在的健康状况很大一部分原因归结为我母亲的功劳,她不仅给我健康的基因,还在后天的养育过程中给予我或者我的微生物合理的食物,正是这些保障了我和我家人的健康。 母亲对我们健康的影响十分深远 上面提到的母亲对我们健康的影响还是直接的,看得见的影响。还有很多看不到的,潜移默化的影响。在母亲养育我们的过程中,母亲的饮食习惯,生活方式,口味的喜好等都会对我们自己的饮食和生活习惯,喜好的食物和口味等产生影响,并且这种影响真的可能持续一生,甚至我们还会把这些影响继续“传递”给我们的后代,后代再传给后代,真可谓子子孙孙无穷尽也!而这些习惯和偏好正是能够显著影响我们身体健康,或者说影响我们身体内共生微生物健康的的关键因素。所以,母亲在各个方面,都会长期,潜在的影响着我们的健康。由此来看,母亲确实可以呵护我们一生的健康。 最后,祝愿全天下的母亲身体健康,因为您的健康影响我们一生甚至一个家族的健康!同时,我们也呼吁,鼓励所有人,吃母亲做的饭,而不要到外面饭馆吃饭。此外,鼓励所有人密切关注母亲的身体健康。等她老了,走不动了,做不了饭了,牙掉光了,吃不了东西了,这时候正是需要我们呵护她的时候。给她做点她爱吃的,做点她能吃的,不仅让母亲吃上爱吃的,也让肚子里的微生物吃点好的,因为,正是母亲肚子的微生物影响了我们今天的健康。母亲带给你一生的健康,你完全无法估量! 如果您看了也有同感,请您一定在今天别吝啬,慷慨的转发,让更多的人知道母亲为我们的健康所付出的。 您也可以 为母亲测测肠脑健康状况哟 。请来测测妈妈的肠脑健康状况吧。点击如下链接,或扫描下方二维码:https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/ 肠脑健康状况还与自闭症,多动症等神经发育障碍类疾病关系密切,也可以来 测测孩子的肠脑健康状况 。点击如下链接,或扫描下方二维码:https://www.wenjuan.com/s/riQfMzn/
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[转载]抑郁症治疗新思路,小小益生菌发挥大作用
热度 1 hongkuan15 2016-4-20 08:31
2016-04-19 胡珉琦 科学周末科学周末 早在20世纪末,美国哥伦比亚大学神经学家迈克·格尔松教授就提出由肠管、肠道神经系统和肠道微生物形成了人体的第二大脑——肠脑。目前,逐渐增多的科学证据表明,肠道菌群会通过肠—脑轴影响人们的情绪与行为。 近年来,抑郁症在各国的发病率不断上升,在世界十大医疗疾病负担中排名第四,根据世界卫生组织2001年的报告,到2020年抑郁症可能上升到第二位。新近的科学研究发现,平衡肠道菌群可能是治疗应激相关精神疾病特别是抑郁症的潜在有效方法。 本文首发于《中国科学报》周末版 益生菌左右情绪 抑郁症是一种情感障碍性疾病,典型症状是情感低落、兴趣和愉快感缺乏及意志行为减退,还包括有不适宜的负罪感、自杀念头、注意力不集中、失眠、食欲障碍等症状。抑郁的发病机制非常复杂,一般认为是由社会、环境和个体三方面因素相互作用引起。目前,有越来越多的研究暗示肠道微生物可能发挥了重要作用。对于抑郁症患者的情绪认知行为表现,生理生化异常例如脑5-HT水平降低、皮质醇水平增加、慢性炎症,以及菌群改变,益生菌都可以产生影响。 中国科学院心理健康重点实验室行为生物学研究组十几年来一直关注肠道微生物与健康的关系,他们通过大鼠慢性束缚应激模型新近发现,慢性束缚应激引起了大鼠肠道菌群的改变,焦虑和抑郁样行为增加,记忆受损,同时伴随有类似于抑郁症的生理生化异常表现。 而当研究人员为这些大鼠补充瑞士乳杆菌NS8,不仅能够调节肠道菌群,改善焦虑、抑郁和记忆,还能调节生理生化指标,整体效果优于常用抗抑郁药西酞普兰。这个结果也暗示着,补充益生菌可能是治疗应激相关精神疾病特别是抑郁症的潜在有效方法。 事实上,关于益生菌可以作用于情绪的研究并不在少数。来自爱尔兰科克大学学院和加拿大麦克马斯特大学的研究小组就通过动物实验发现,益生菌能缓解焦虑情绪。 他们将一种常见的益生菌添加在食物中喂养实验鼠,持续6个星期。结果行为测试表明,与摄入不添加益生菌的同样膳食的实验鼠相比,前者较少表现出情绪压力和焦虑。例如在啮齿动物不适应的开阔环境中,它们能花更多的时间去探索,被放进水里时,体内反映情绪压力的激素水平上升幅度也比较小。 研究人员进一步检查发现,这些实验鼠脑部伽马氨基丁酸(GABA)受体基因的活动情况发生了改变,总体效果是减轻焦虑。GABA是一种重要的神经递质,许多用于抗焦虑药物是针对它发挥作用的。 肠道菌群如何影响大脑 早在20 世纪人们还很难想象肠道菌群与大脑之间的联系,然而随着对肠道菌群调控功能了解的不断深入,科学家们认为,肠道菌群不仅调节肠道,还能影响脑的活动甚至行为。对中国科学院心理健康重点实验室研究员金锋而言,这个偶然的发现最早是在2003年。此后,研究小组花费了大量时间去寻找答案——肠道菌群和大脑究竟是如何互相作用的。 金锋介绍说,肠道的神经元一直被误以为仅仅是控制消化和蠕动,实际上肠道通过迷走神经直连头脑,可以将信息从肠道传播到头脑。肠道拥有独立于大脑的复杂神经系统,其神经元数量远远超过脊髓和外周神经系统。肠脑负责向头脑递送所需的95%的五羟色胺和50%的多巴胺。如果肠道传递的这些物质减少,会使信息传递减少。如果将迷走神经切断,动物的很多本能行为会消失。“因此,肠道菌群正是通过由免疫、神经内分泌和迷走神经途径构成的肠—脑轴影响脑和行为的。” 不过金锋也指出,肠—脑轴的3 条途径并不是相互独立、相互排斥的,肠道菌群可能通过其中一条或多条途径影响脑功能和行为,不同的肠道菌也可能对肠—脑轴产生不同的影响。 与抑郁症的相互作用 如果补充益生菌可能是未来一种新的或者辅助治疗心理疾病的方法,在抑郁症患者中,微生物到底是如何发挥作用的,恐怕是人们最为关心的问题。 抑郁症患者往往会出现胃肠病、过敏等并发症,以及慢性炎症状态,对这些疾病的治疗可以改善情绪,提高生活质量分数。金锋表示,大量临床试验已经证明,益生菌可以治疗胃肠病、过敏,且具有良好的抗炎症作用,能够纠正免疫失衡。 此外,肠道菌群会影响宿主的代谢。例如,色氨酸的代谢与抑郁症有关,色氨酸是5-HT的前体,色氨酸耗竭能引起抑郁。抑郁症患者脑内5-HT 水平降低,在感染状态下,微生物可能影响色氨酸代谢。而益生菌可以通过增加5-HT 前体色氨酸的可获得性来最终增加5-HT水平从而改善情绪。 抑郁的动物实验模型还发现,补充益生菌能改善抑郁大鼠的情绪状态,影响各种生化指标包括脑单胺类神经递质、下丘脑CRF和血浆皮质酮、色氨酸代谢途径中间产物以及细胞因子水平等。 值得一提的是,此次金锋团队新发现NS8通过纠正环境压力和遗传缺陷两种完全不同抑郁模型的异常菌群,显著减少大鼠的抑郁样行为表现,从菌—肠—脑轴的多种途径纠正生理异常,达到治疗目的。 在环境压力模型中,NS8直接参与纠正大鼠的异常菌群,通过神经(恢复海马5-HT和NE水平,增加海马BDNFmRNA表达)、免疫(提高血浆IL-10水平)和神经内分泌(降低血浆CORT和ACTH含量)等多条途径,减少了大鼠的抑郁样行为和焦虑样行为,缓解认知损伤。遗传缺陷模型中,NS8参与改善该品系大鼠的菌群异常,通过神经(增加海马DA和BDNF含量)和神经内分泌(增加海马GR含量)途径,降低大鼠的抑郁样行为,治疗这种由于遗传因素造成的抑郁。 金锋坦言,目前关于益生菌改善情绪和行为的证据还主要集中在动物研究,为数不多的临床试验研究对象主要还是健康人群。 但是,一项随机、双盲、安慰剂对照的实验中,研究者们在实验前以及服用益生菌发酵的酸奶或是安慰剂3周后,对健康被试的情绪和认知功能进行了测试。结果发现,实验前高抑郁水平的被试在服用益生菌后,他们的情绪得到了显著改善。在一项初步临床研究中,服用干酪乳杆菌两个月相对于安慰剂可以显著改善慢性疲劳综合征患者的焦虑和抑郁情绪。“这足以说明益生菌在改善人类情绪和促进心理健康方面的巨大潜力。” 转载自:科学周末 微信公众号 您也可以现在测测自己的 肠脑健康状况 哟,提前 了解自己的肠脑健康状况,预防帕金森 的发生吧。点击如下链接,或扫描下方二维码: https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/
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今天是“世界自闭症日”,关注自闭症,关注肠道微生物
热度 5 hongkuan15 2016-4-2 09:01
关注自闭症,关注肠道微生物 原创 2016-04-02 Doctor D 肠菌与健康 科学网的原因,部分图片无法正常显示,请关注微信公众号( microbiota-health )查看完整版内容。 自闭症(Autism或Autistic disorder)又称孤独症,是一种有生物基础的发育障碍类疾病,包括一系列复杂的神经发育障碍。自闭症孩子又称为星星的孩子。DSM-V将自闭症核心症状归结为社交障碍,沟通困难和重复,刻板行为。自闭症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是这类疾病的总称 。 不容乐观的是自闭症的 患病人数在逐年增加 ,据美国疾控中心统计,截止到2010年,美国8岁的儿童中每68人中就有一人患有ASD,并且男性患病比例约1/42,是女性的四到五倍, 自闭症更偏爱男孩 。而2013年的报告显示,在6-17岁的孩子中每50个孩子中就有1个患有自闭症,增长趋势十分明显。来自不同国家的统计表明,自闭症在总人口的 患病比例可达2%甚至更高 。 在美国,每个自闭症儿童一生的护理费用超过320万美元,全国每年的花费超过350亿美元。然而,目前我国还缺乏官方的统计报告,据世卫组织统计,中国大陆的自闭症儿童数量约为60-180万人,有学者则认为实际数量可能达到260-800万人。自闭症已经成为儿童精神类致残的重要疾病,随着发病率的持续升高,已经并将持续给家庭和社会带来巨大的社会和经济负担。 自闭症是环境因素,生物和遗传因素等共同作用引起的。 环境污染,毒素 杀虫剂、农药、添加剂和防腐剂等并非在正常人体内存在的生物异源物质(xenobiotics)进入体内会对人体产生伤害。某些重金属会对人体神经系统产生毒害。有研究通过使用致畸剂,如常用的抗痉挛(anticonvulsant)药丙戊酸钠(Sodium valproate)处理怀孕的母鼠,丙戊酸钠在母鼠体内生成的丙戊酸(valproic acid,VPA)会导致后代出现类似自闭症症状的发育和行为异常,并持续到成年。 妈妈怀孕时的影响 自闭症的发病时间通常是三岁以内,关键时期是出生之前、期间或出生后不久,这正是孩子生长发育的关键时期,极易受到外界环境的影响。研究发现, 怀孕期间的各种影响因素都有可能影响孩子的神经发育 ,如怀孕期子宫感染和孕期并发症、接触化学物质、环境污染、围产期和产后健康状况等都可提高孩子患自闭症的风险。 高龄产妇要注意 父母生育孩子时的 年龄越大孩子患自闭症的风险越高 ,并且祖父母晚育也会增加第三代孩子患自闭症的风险。自闭症儿童母亲的年龄显著高于对照组,且约有50%的患者曾经有过产前并发症。 孕期用药要小心 在怀孕期间服用药物可能增加自闭症风险,如孕期服用处方药丙戊酸和萨力多胺等。 美女们改掉不良生活习惯吧 母亲孕期接触可卡因和酒精,病毒感染以及甲状腺功能减退等都可能提高孩子患自闭症的风险。 远离污染 孕妇生活的环境会影响孩子,环境污染会升高自闭症的发生率,研究发现,怀孕期间以及在孩子出生后的第一年暴露于交通空气污染中高浓度的二氧化氮,PM2.5和PM10会增加孩子患自闭症的风险。 因此,对自闭症的诊断和预防可能并不需要等到孩子长大,而是在孩子出生时,孕期甚至在母亲怀孕之前就应该进行后代自闭症风险评估和干预。 肠脑与自闭症 肠道也被称为人的“第二大脑”或“ 肠脑 ”。肠脑与大脑之间是双向互通的,他们之间通过 脑肠轴 (Brain-gut-axis)进行联接。肠脑能够影响中枢神经系统,进而影响人的情感,认知和行为,并且肠道微生物可能在其中具有重要作用。自闭症可能也受脑肠轴的影响。 自闭症孩子肠漏了 自闭症患者通常伴有肠道异常,当肠道出现炎症时,会引起肠道细胞肿胀,细胞间隙变大,引起 肠漏(gut leakage) ,导致大分子物质能够穿透肠壁进入人体,此外,严重的肠道问题可能伴随肠道的破损和溃疡,大分子物质就更容易进入肠道。 自闭症孩子饮食和肠道问题多 患有自闭症的儿童通常存在多种饮食问题,他们对味道、质地和气味等感官刺激极端敏感,并对吃的东西极其挑剔。此外,2006年到2010年,美国3-17岁的自闭症儿童患有腹泻或结肠炎的比例是正常人的七倍。61%的自闭症儿童同时伴有至少一种胃肠道症状,并且所有伴有消化道症状的儿童情感问题都比较严重。患有自闭症的儿童中有四分之一伴有腹泻,四分之一伴有便秘,并且胃肠道炎症影响了他们对营养物质的吸收。 肠道微生物与自闭症关系密切 肠道微生物能够帮助人体消化和吸收营养物质,通过分泌各种酶类,合成某些维生素和生物活性物质影响人体代谢、控制体重、塑造人体免疫系统以及帮助抵御病源微生物的侵入,并且血液中大约70%的物质来自于肠道,其中36%的小分子物质是由肠道微生物产生的。肠道微生物的平衡对人体健康至关重要,这种平衡一旦被打破将可能导致多种疾病。当然,自闭症也不列外。 自闭症孩子肠道微生物发育异常 事实上, 肠道微生物的发育和儿童的脑发育过程是同步的。 婴儿的肠道菌群有自己的生长发育规律,婴儿出生后微生物逐渐定植,一岁左右肠道微生物趋于稳定,3岁左右与成人类似或一致。早期研究认为婴儿在母体子宫中是完全无菌的,随着测序技术的发展,在胎盘中也可检测到微生物,这些微生物有可能很早就定植在孩子肠道中。除此之外,出生方式不同会导致婴儿体内定植的微生物不同,剖腹产和顺产的婴儿其肠道菌群差异显著。 可能不同出生方式使婴儿接触微生物的时机和部位不同,导致肠道中定植的微生物的差异。 不同的喂养方式也会导致微生物的差异,出生后采用母乳喂养与吃配方奶的婴儿的肠道微生物构成也存在显著差异。婴儿吃母乳时,能够通过乳头和乳汁获得母亲的细菌,而吃配方奶则使婴儿无法从母亲体内获取特定的有益微生物, 微生物的传递被打破进而可能导致健康和大脑发育异常等一系列问题。 自闭症儿童的消化道症状可能是由特定的肠道微生物引起的,并且 肠道早期定殖的微生物出现异常可能会干扰大脑发育,引起或促进后代出现自闭症症状 。自闭症儿童在一岁以前开始出现症状,大多数发病都是在3岁以内,这与婴儿肠道菌群的发育过程的时间节点具有相似性,可能婴儿的大脑发育需要伴随肠道微生物的发育而完成。目前的研究发现,自闭症患者肠道中的 梭菌属(Clostridium), 普氏菌属(Prevotella),粪球菌属(Coprococcus), 脱硫弧菌属(Desulfovibrio)和萨特菌属(Sutterella)细菌和, 白色念球菌(Candida albicans)属与正常对照组存在差异,并且厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的比例也与正常对照不一样。 所以, 自闭症可能正是婴儿早期肠道微生物的发育异常导致的。 自闭症的有效治疗手段欠缺 目前的治疗措施主要包括行为干预和药物干预等。然而,到目前为止,人们对自闭症的致病机制还不是很清楚,也还没有切实有效的针对核心症状的治疗方法。 益生菌有望解决自闭症难题 通过调节或干预肠道微生物能够对自闭症症状有所改善。 研究人员用益生菌-脆弱拟杆菌(Bacteroides fragillis)来处理自闭症样小鼠,结果小鼠的肠道通透性得到明显改善,自闭症样行为也有所改善。 不仅在动物实验中,在自闭症儿童体内也发现了类似的结果。 1,在自闭症儿童体内也发现了类似的结果,在给予10名自闭症儿童和9名他们的兄弟姐妹以及10名对照益生菌之后,自闭症儿童体内拟杆菌门/厚壁菌门的比例,脱硫弧菌属和双歧杆菌属细菌比例均得以恢复。 2, 一项研究给33名自闭症患者服用含有五种益生菌的胶囊和一种来自乳酸菌细胞裂解物的免疫激活剂21天后,88%的患者自闭症所有症状都有明显改善,包括语言沟通,社会交往,感觉和认知意识以及身体健康和行为等方面;48%的患者腹泻症状明显减少;52%便秘症状明显好转。 3,一项来自斯洛伐克的研究表明,给自闭症儿童每天三次服用含有三种乳酸杆菌,两种双歧杆菌和一种链球菌的益生菌产品四个月后,自闭症儿童肠道中厚壁菌门显著减少,拟杆菌/厚壁菌的比例得以恢复,双歧杆菌和脱硫弧菌属显著减少,而乳酸杆菌属细菌的相对数量得以显著升高。 4,益生菌能够显著降低自闭症患者体内真菌数量,明显改善自闭症症状。在给22位自闭症孩子服用嗜酸乳杆菌后,尿液中DA的含量明显降低,并且DA/LA也显著降低,同时,眼神交流,社会交往和反馈行为等自闭症的典型行为也明显改善。 5,用脆弱拟杆菌(Bacteroides fragillis)来处理自闭症样小鼠,小鼠的肠道通透性和自闭症样行为都得到明显改善。 6,给20位3-16岁的伴有便秘的自闭症孩子服用四周的短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)后,便秘症状都得到了明显改善,排便频率增多、粪便硬度降低、粪尿失禁的频率降低,并且腹痛症状也减少了。 为数不多的几项研究既发现 自闭症患者肠道菌群的不同,通过益生菌干预了肠道菌群,可改善自闭症症状,表明肠道菌群异常可能是引发自闭症的因素。 Tips: 1,为了提高自闭症患者生存质量,减少患者和家人负担的目的,应该积极主动进行治疗,并且越早进行治疗和干预越好。 2,自闭症的发病可能在胎儿时期,甚至母亲怀孕时已经开始了,应该做到及早预防,在怀孕期间或怀孕之前,尽早咨询相关医生或专家。 3,要 特别注意母亲怀孕前和怀孕期间的营养状况和代谢情况。 4,孩子出生之后,也应密切注意孩子异常的啼哭,手捂肚子、拱起背部等行为,注意观察孩子的粪便、腹泻、便秘、打嗝及放屁等胃肠道异常状况。 5,注意孩子的饮食,培养孩子良好的饮食习惯。 6,密切关注孕前和孕期妈妈以及孩子出生后的肠道微生物的发育情况,有条件的可以进行肠道微生物检测。 7,根据孩子的健康状况,适时选择合适的益生菌,保持肠道微生物健康状况。 肠脑健康状况与自闭症,多动症等神经发育障碍类疾病关系密切,来测测 孩子的肠脑健康状况 吧。 点击如下链接,或扫描下方二维码: https://www.wenjuan.com/s/riQfMzn/ 妈妈 也可以测测自己的肠脑健康状况哟。请来测测 妈妈的肠脑健康状况 吧。 点击如下链接,或扫描下方二维码: https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/ 2007年12月联合国大会通过决议,从2008年起,将每年的4月2日定为世界自闭症关注日,以提高人们对自闭症和相关研究与诊断以及自闭症患者的关注。2015年9月,联合国大会正式通过了一项雄心勃勃的关于可持续发展的新2030议程,它包含了17项可持续发展目标以及169项不抛弃不放弃任何残障人士的目标。自闭症以及其他形式的残疾是人类经历的重要组成部分,这有助于人类多样性的形成。联合国已经在《2030年可持续发展议程》中强调了残障群体回归主流的需求。残障群体回归主流需要一个整合方法,即整合政治、经济及社会等所有层面政策及计划的设计、实施、监测及评估过程的方法,所以说,社会不均衡性并不是永久存在的。 2016年4月2日是第九个世界自闭症日,今年自闭症日活动的主题将围绕“ 自闭症及2030议程- 包容及神经多样性 ”来展开。祝愿孩子们健康快乐! 参考资料: 1. Autism and developmental disabilities monitoring (ADDM) network. http://www.cdc.gov/ncbddd/autism/addm.htm: Centers for Disease Control and Prevention; 2008. 2. Baio J, EdS, Disabilities N C o B D a D. Prevalence of autism spectrum disorder among children aged 8 Years-autism and developmental disabilities monitoring network, 11 Sites, United States, 2010. In: (MMWR) M a M W R, editor. http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/ss6302a1.htm: Center for Disease Control and Prevention; 2014. p. 1-21. 3. Blumberg S J, Bramlett M D, Kogan M D, et al. Changes in prevalence of parent-reported autism spectrum disorder in school-aged U.S. children: 2007 to 2011-2012. http://www.cdc.gov/nchs/data/nhsr/nhsr065.pdf: Centers for Disease Control of USA.; 2013. 4. Kim Y S, Leventhal B L, Koh Y J, et al. Prevalence of autism spectrum disorders in a total population sample. Am. J. Psychiatry. 2011;168:904-912. 5. HSPH. 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Schieve L A, Gonzalez V, Boulet S L, et al. Concurrent medical conditions and health care use and needs among children with learning and behavioral developmental disabilities, National Health Interview Survey, 2006–2010. Research in Developmental Disabilities. 2012;33:467-476. 12. Mazefsky C A, Schreiber D R, Olino T M, et al. The association between emotional and behavioral problems and gastrointestinal symptoms among children with high-functioning autism. Autism. 2014;18:493-501 13. Knivsberg A M, Reichelt K L, Hien T, et al. A Randomised, Controlled Study of Dietary Intervention in Autistic Syndromes. Nutritional Neuroscience. 2002;5:251-261. 14. Amidon G L, Lee H J. Absorption of peptide and peptidomimetic drugs. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 1994;34:321-341. 15,段云峰, 吴晓丽, 金锋. 饮食对自闭症的影响研究进展 . 科学通报, 2015(30):2845-2861. 16,段云峰, 吴晓丽, 金锋. 自闭症的病因和治疗方法研究进展 . 中国科学:生命科学, 2015(9). 17,Hua Rui W M, Zhang Chen. The complex genetics in autism spectrum disorders. 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女人爱吃辣,男人爱吃肉
hongkuan15 2016-3-30 10:08
好消息!在各位友人的帮助下,肠菌与健康公众号获得了微信的原创保护认证!公众号的功能将更多,在此感谢各位的支持和厚爱! 同时,也感谢参加 《肠脑健康状况评测》 的朋友们,下面我们来看一些有意思的统计结果。 俗话说:“酸男辣女”,虽然这种说法有点迷信,但我们的数据确实显示: 女性更爱吃辛辣食物,女性经常吃辛辣食物的比例是男性的三倍 (见下图)!为什么女性如此钟爱辛辣食物?难道弗兰,福北的妹子和川妹子比较多?中国的妹子更偏爱辛辣食物,还是女性都偏爱辛辣食物?咱也不知道啊,欢迎各位爱吃辣的美女们留言分享一下自己爱吃辣的原因(本公众号首次 可以留言喽,赶紧试试呗 )。 看罢了美女爱吃的,咱再看看男生们爱吃啥。估计很多人能猜出来,男人爱吃肉! 男人中无肉不欢的人很多,大家印象中吃素的人似乎不太具有男人气概。号称自己NB时,人们常说:老子可不是吃素的!吃素似乎成了软弱,胆小怕事的代名词,而吃肉似乎成了霸气,勇敢和野性的象征。一想到吃肉,我脑海中就闪现出马背上的民族,豪放的蒙古汉子的形象,大口喝酒,大口吃肉,威猛,高达的感觉有没有? 从数据上看, 男士相比素食更喜欢肉食的比例是女性的两倍还多 (见下图)!这到底是为啥呢?男人们来讲一讲,为啥那么偏爱肉食呢?美女们是不是因为怕怕肉肉上身而不太喜欢吃肉呢? 俗话说:吃和拉是一对亲兄弟(查无出处,如有雷同,纯属巧合)!我们看完了男女中饮食偏好上面的不同,那这些东西在肚子中经过一番运动,到出来时会有什么不同呢?我们先简单来看看男女在排便次数上有啥差别。不比不知道,一比吓一跳,男女喜欢吃的东西不同,排便习惯还真不一样啊。 男性大便次数多,女性大便次数少。男士每天排两次及以上大便的比例快接近女士的四倍了 (见下图)! 男士 排便次数多,通常都有些腹泻,是不是男士喝酒吃肉吃多了,搞得肠道干活太累,希望它们快点出去。也有可能是肉吃太多,肠道微生物分解后容易产生氨和硫化氢,肠道可受不了这些有毒气体,咋办?只有让它们赶紧滚蛋。而女性则是排便有点困难,大多数女性都容易出现便秘,几天都排不出来。 男士便秘可能跟吃辛辣食物有关系,辛辣食物通常有一定的杀菌和刺激作用,它们进入肠道还不得把微生物给灭掉一部分,菌群紊乱了,干活的少了,势必会影响肠道的消化吸收,辣也会刺激肠道,影响肠道的蠕动,把肠道搞得懒得动了,当然便便就送不出去,于是便就密了! 男人们,女人们!别光顾了嘴巴,忽略了肠道。肠道也是我们的肠脑,里面还有数以亿计的微生物,我们吃的东西不光为我们吃,还得为肚子里的微生物。男人少吃点肉,美女少吃点辣,肠菌少受点罪!想了解自己的肠脑健康状况吗?文末有彩蛋哟! 预祝各位假期愉快! 李津 饮食男女图 纸本彩墨 49.5cm×44.5cm 2009 局部 送福利了 :想知道你的肠脑健康状况吗?来做个测试吧! 点开下面的链接 或扫描二维码 就可以: https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/
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[转载]益生菌可能是治疗抑郁症的一种新方法
hongkuan15 2016-3-22 09:33
抑郁症是世界上最常见的三大精神疾病之一,世界卫生组织2001年曾预计,到2020年,抑郁症在世界十大医疗疾病负担中将从第四位升至第二位。但是到2010年,抑郁症带来的医疗疾病负担已经跃居第一位,占总医疗疾病负担的10.3%。应激性生活事件(童年阴影,失业,丧偶,不幸婚姻,长期受挫等)是抑郁症的重要风险因素之一,尽管并非所有遭受创伤的个体都会产生抑郁症,但是大部分抑郁症患者发病前都遭受过应激创伤。   抑郁症的病理生理机制目前尚不确定,越来越多的研究暗示肠道微生物可能发挥了重要作用。对于抑郁症患者的情绪认知行为表现(情绪低落、兴趣减退、注意力不集中等),生理生化异常(脑5-HT水平降低,皮质醇水平增加、慢性炎症)和菌群改变(拟杆菌含量升高而厚壁菌含量降低),益生菌都可通过微生物-肠-脑轴产生影响。   中国科学院心理健康重点实验室行为生物学研究组十年来一直关注肠道微生物与健康的关系,本次通过大鼠慢性束缚应激模型,发现慢性束缚应激引起了大鼠肠道菌群改变,焦虑和抑郁样行为增加,记忆受损,海马5-HT水平降低和BDNF mRNA表达减少,血浆促炎症细胞因子水平升高而抗炎症细胞因子IL-10水平降低。而补充瑞士乳杆菌NS8不仅能够调节肠道菌群,改善焦虑、抑郁和记忆,还能提高海马5-HT水平和BDNF mRNA表达,降低皮质醇水平和IL-10水平,整体效果优于常用抗抑郁药西酞普兰。这些结果暗示,补充益生菌可能是治疗应激相关精神疾病特别是抑郁症的潜在有效方法。   本文 作者 : 中国科学院心理健康重点实验室 金锋研究组 梁姗, 本研究结果发表于 Neuroscience 期刊. Liang, S., Wang, T., Hu, X., Luo, J., Li, W., Wu, X., . . . Jin, F. (2015). Administration of Lactobacillus helveticus NS8 improves behavioral, cognitive, and biochemical aberrations caused by chronic restraint stress. Neuroscience, 310 , 561-577. doi: 10.1016/j.neuroscience.2015.09.033 送福利了 :想知道你的肠脑健康状况吗?来做个测试吧! 点开下面的链接 或扫描二维码 就可以: https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/
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食品乳化剂可引起炎症反应,肥胖和代谢综合征
热度 5 hongkuan15 2016-1-23 19:28
上次介绍了食品乳化剂是什么,这次唠唠人吃了食品乳化剂后可能有哪些健康风险。已有研究表明,食品乳化剂能够诱导体重增加,轻度炎症和代谢紊乱。 前不久,一篇发表在《 Trends in Endocrinology and Metabolism 》的综述文章总结了食品乳化剂的种种健康风险。认为食品乳化剂可能会影响肠道微生物的组成,减少肠道粘膜层的厚度,影响机体的能量代谢,引起诸如肥胖,肠炎,葡萄糖耐受不良等代谢和免疫系统疾病(见下图)。 在了解乳化剂的作用之前,我们先来看看我们的消化道到底是个什么样子。肠道其实是分为很多层的,最外层和微生物直接接触,上面有很多微生物(红点)以及松散肠粘膜层(O),再往里是致密粘膜层(S)和免疫细胞层,最后才是肠壁细胞,它们共同组成了一道屏障。从整个消化道来看,胃部的粘膜层最薄,肠细胞个头也大;而小肠似乎粘膜层较少,分别了较多的黏蛋白,小肠绒毛褶皱比较多,细胞个头也小;大肠中粘膜层要比前面的两部分厚一倍左右,尤其是外粘膜层,大肠厚的多,当然,大肠中的微生物数量也多(见下图,小鼠消化道)。 微生物更多的是分布在松散的外粘膜层里的,越靠近肠壁细胞,粘膜层越致密,粘膜与肠壁细胞之间的链接也越牢固,在内粘膜层中则微生物的数量较少(见下图)。 从下面的电镜扫描图中,我们可以看到肠道外侧的粘膜层,红色区域标注的是外层的松散粘膜层,左侧显示的是粘膜,右侧显示的细菌。从图中可以明显的看到微生物在粘膜层中的分布是多么的广泛。 通过上面的介绍,我们知道我们的肠道是存在保护屏障的,肠道微生物就位于这个屏障的最外层,这些微生物是抵御肠道威胁的首道关卡,它们对维持肠道健康,维护肠粘膜的完整性具有重要作用。然而,食品中的乳化剂对肠道微生物,肠粘膜都有很强的破坏作用。乳化剂能够诱发低度炎症和肥胖/代谢综合征,促进结肠炎的发病。 在下一篇,我将详细介绍一下,食品乳化剂是如何破坏肠道屏障,引起肠炎和代谢系统紊乱的。请听下回分解。。。。。 参考文献: 1,Trends in Endocrinology and Metabolism, June 2015, Vol. 26, No. 6 2, Atuma C. etal. 2001, Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 280:G922–G929. 送福利了 :想知道你的肠脑健康状况吗?来做个 测试 吧! 点开下面的链接就可以: https://www.wenjuan.com/s/FFFRN3/
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还坐着不动?动一动肠菌更健康!
热度 4 hongkuan15 2016-1-8 08:07
作者:Doctor D 久坐不动身体不好,不仅体重飙升,血糖升高,还会让肚子里不好的微生物疯长。最近的研究表明,适当的运动相比久坐不动,肠道微生物会出现明显变化,有益微生物会明显增加。 该研究对比了2型糖尿病(db/db)和健康对照(db/ +)小鼠,分别在持续6周的久坐不动和锻炼前后肠道微生物群的变化。发现无论对正常小鼠还是糖尿病的小鼠,相比久坐不动的小鼠,运动主要 增加了肠道中厚壁菌(Firmicutes species)的比例,减少了拟杆菌/普氏菌(Bacteroides/Prevotella spp)比例。而双歧杆菌(Bifidobacterium spp)只在运动的正常小鼠体内比较多 ,而在糖尿病小鼠体内比较少。 研究选择了6周大的db/+和db/db小鼠,随机分为久坐不动组和运动组,每组9-10只。db/+小鼠是瘦素受体基因部分突变的,体重比较正常,而db/db是全部突变的,天生比较胖,并且表现出明显的糖尿病症状(见下图,除了体重不一样,两种小鼠在吃了同样的饲料后小肠绒毛长度也不一样了,越胖越长)。 引自:http://www.cutech.edu.cn/cn/gxkj/2013/08/1377452678526044.htm 实验开始时,让久坐不动的老鼠关在笼子里休息,让运动组进行跑步运动。由于小鼠的体重不一样,胖老鼠根本跑不动,于是,实验组非常人性的让正常的db/+小鼠运动 60分钟,速度是每分钟4.79 米,共运动287米,而让db/db小鼠运动66分钟,速度是2.87米每分钟,共189米。相当于 让正常小鼠快速绕操场跑一圈,而让胖小鼠慢慢的绕操场跑半圈多。 经过六周的试验,毫无疑问, 久坐不动的小鼠体重明显要高于运动的小鼠,并且血糖值也比运动的小鼠高。 通过检测肠道微生物的组成,发现总细菌数和 Enterobacteriaceae 在db/+小鼠组差别不大,但在 运动的db/db小鼠体内更低。双歧杆菌 Bifidobacterium spp. 在运动的正常小鼠体内更高,而在运动的db/db小鼠体内则更低。 糖尿病组 Clostridium cluster XI 比例更高,运动能降低 Bacteroides / Prevotella spp. 和 Methanobrevibacter spp. 的比例,并且提高 Lactobacillus spp. 和 Clostridium leptum 的比例。糖尿病和运动能够共同影响 Clostridium cluster I 的比例,并且在运动的小鼠中比例更高,在糖尿病小鼠中比例则更低 (见下图)。 这不是第一篇关于运动和肠道微生物的文章,以往的研究已经表明运动确实能够改变肠道微生物的组成,只是不同的研究发现改变肠道微生物的种类不一样。但有一样是确定的,那就是 运动能够改变肠道微生物,并且运动能够促进有益微生物的增长 ,如上面提到的双歧杆菌和乳酸菌。 我们都知道肠道微生物对人体身心健康至关重要,想要改变它们并不难,最简单的就是活动活动,此外,饮食也是影响肠道微生物的重要因素。因此,要想身体好,肠道菌群健康,那就从现在开始 “迈开腿,管住嘴”吧。 说着容易,做着难!更难的是坚持! 坐这写半天了,我得活动活动,走,去旁边的餐厅吃自助去! 参考文献:Jennifer E. Lambert 等 2015 , Appl. Physiol. Nutr. Metab. 40: 749–752 原文链接:http://www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/apnm-2014-0452
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乡下和城里人肠道微生物差别咋那么大呢?
热度 1 hongkuan15 2015-12-10 08:30
作者:Doctor D 我们的祖先的肠道微生物时啥样的呢?现在还不能穿越,无法去取样检测。最近的一项研究表明,与我们的祖先生活方式很接近的哈德(Hadza)人的肠道微生物组成非常特别。让我们一起来了解一下,我们祖先的肠道微生物吧。 哈德(Hadza)是位于坦桑尼亚西北部的一个非常小的游猎部落,总人口大约1500人。他们算是唯一幸存的完全由狩猎和采集维持生存的人类。他们居无定所,没有固定食物,没有牲畜,没有“首领”或正式的政治组织,也几乎没有规则和日历。他们的这种游猎生活方式已经存在上万年了。然而,现在他们的生活变得越来越困难了,较大的游牧部落已经侵占了他们的土地,他们赖以生存的野生动植物遭到了破坏。Hadza人这种古老的生活方式与我们的祖先非常类似,对他们的研究有助于我们了解我们的祖先,了解我们的历史和进化过程。 最近,一项由众多发达国家的城里人(德国,意大利,英国和美国等)进行的一项发表在《 Nature Communications 》上的研究表明,Hadza人具有独特的肠道微生物组成。 这个研究对比了27个生活在坦桑尼亚的哈德人与16个生活在 意大利博洛尼亚城市生活的年龄在20-40岁之间的成年人的肠道微生物,发现哈德人肠道微生物多样性更高,缺乏双歧杆菌,并且在肠道微生物代谢产生的短链脂肪酸(SCFA)组成上也有差异。 在肠道微生物组成上,哈德人和意大利人之间存在明显差异,哈德人肠道微生物多样性更高,微生物的种类非常丰富,而意大利人的则要少很多(见上图)。然而, 哈德人缺乏公认的益生菌--双歧杆菌,却含有较多的拟杆菌和普氏菌,还有一种被认为不好的细菌--密螺旋体属细菌(见上图) 。 双歧杆菌是出生几个月内的婴幼儿肠道的主要微生物,占成年人肠道微生物的1-10%。这可能是由于他们缺乏农牧社会的肉类和奶类引起的,家养的禽畜体内都含有较多的双歧杆菌。同样的现象也在素食者和韩国人等吃素的人群中,他们也缺少放线菌门和双歧杆菌。而哈德人的狩猎和采集的生活方式使他们无法获得双歧杆菌。事实上,哈德人70%的食物是植物,仅有30%的食物是鸟类和不同大小的动物,他们是 偏素食的杂食动物。 通过PCA分析和热图分析,哈德人和意大利人肠道微生物组成显然属于不同的世界,他们之间的组成确实存在比较大的差异(见下图)。 在哈德人中,他们的分工非常明确, 男性主要负责猎取猎物,而女性主要负责采集植物,回家(临时草棚)后,再做成食物。他们进一步比较了不同性别的人的肠道微生物的差异,发现, 哈德人的男性和女性的肠道微生物组成还是存在明显差异,而意大利男人和女人之间差异小很多( 见下图)。由于食物是影响肠道微生物的重要因素,可能哈德人的分工差异导致他们吃的食物存在不同(男人狩猎累了路上不吃点肉?女人采植物时看到好吃的水果不先多吃几口?),进而导致肠道微生物组成不同。 除了两组人的肠道微生物组成不同,肠道微生物的代谢产物也不一样。短链脂肪酸(SFAC)是肠道微生物产生的,对人体健康具有重要作用的物种。研究发现,哈德人肠道微生物主要产生丙酸,而意大利人肠道微生物主要产生丁酸(见下图)。丁酸主要来自于膳食纤维,是肠壁细胞主要的能量来源,能够减少人体对肠道细胞的能量供应。而丙酸则会进入肝脏作为肝脏的糖异生途径的前体物质,为机体提供能量。哈德人常吃素食,雨季和旱季交替,不能获得稳定的脂肪等能量,肠道微生物产生的丙酸有助于提高其食物和能量利用率。 哈德人肠道微生物的确有其特殊性,那是不是他们的肠道微生物跟其他地区的人的也不一样的?随后,他们有比较了非洲的另一个国家布基纳 法索(Burkina Faso)和马拉维人(MALAWI)以及美国和其它人分析的意大利人的肠道微生物,发现哈德人的肠道微生物确实跟他们都不一样,即使跟他们的非洲兄弟姐妹也很不一样(见下图)。 那到底哈德人的肠道微生物跟其它国家的人差别在哪里呢?原来, 哈德人肠道微生物主要是Clostridiales_unclassified菌, Ruminococcaceae_unclassified菌 和 Blautia 菌;这些非洲兄弟们主要是Prevotella菌,而西方国家的主要是Faecalibacterium(见下图)。 这种差异可能主要是有他们各自的饮食,农业和工业差异造成的。 我们的祖先都是从狩猎和采集社会逐渐转向农业社会的,这个转变过程伴随饮食和生活方式的改变,也伴随着肠道微生物的变化。事实上,人类演化史上绝大部分时间都是跟Hadze 人一样,过着狩猎采集的生活,仅有 5% 的时间是农耕生活。人类的每一次演化,肠道微生物都在帮助我们适应新的饮食和生活习惯。哈德人生活的新石器时期的饮食和生活方式具有独特的肠道微生物,这种微生物组成能够保证他们的健康。现代人的肠道微生物组成代表着现代社会的饮食和生活方式,显著很难说哪种肠道微生物组成更有利于人体健康,可能适合你的就是最好的。也许现代人拥有哈德人的肠道微生物身体会更健康长寿。虽然,这是一种猜测,但是的确有人认为和正在实施所谓的“新石器饮食”,期望通过模仿我们祖先的饮食方式治疗各种现代病。
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拉泡屎同伴们就会来?小强的肠道菌可产生聚集信息素
热度 4 hongkuan15 2015-12-8 14:57
作者:Doctor D 小强(蟑螂)是世界上生命力最强的生物之一,它们有种特别的本领,通过粪便中微生物产生的气味来召集同伴。 小强(蟑螂),大家应该都比较熟悉,特别是生活在南方的朋友,都把蟑螂当中家里的常见害虫。其实,小强是很好的研究样本,它们也像人一样,喜欢一起出去玩,特别是它们没事干的时候,通常聚集起来一起玩耍。最近的一项发表在PNAS上的研究发现, 蟑螂是通过其大便中的微生物产生的气味来召集伙伴一起玩的。 研究人员发现,当这些肠道微生物被清除时,蟑螂往往单独出去玩,而有肠道微生物时则会一起出去玩。可能 在其它动物中,肠道微生物也同样会通过这种方式影响动物的行为,只是现在我们还没有注意到。 昆虫通常使用的气味称为信息素,是男女(雌雄)性相互吸引的重要化学物质。自上世纪70年代以来,昆虫学家注意到聚集信息素会让蟑螂彼此靠近,但不确定这些信息素到底是什么,有人认为是体表的蜡状物质,有人认为是粪便中含氮的化合物,也有人认为是脂肪酸。 来自北卡罗来纳州的昆虫学家采用普通的蟑螂和在无菌笼中饲养的德国小蠊(见上图,分别用了一龄和五龄若虫)进行对比研究,无菌饲养的蟑螂的粪便也是无菌。通 常蟑螂会被它们邻居的粪便所吸引,但他们往往对无菌的粪便不感兴趣 (见下图)。 有大约80%到100%的小蟑螂在无菌水和粪便之间首选粪便,正常粪便的提取物聚集的蟑螂也更多。 如果没有粪便中的微生物,这些蟑螂就不会再一起聚集起来了,但当用分离出的粪便细菌喂养给无菌蟑螂时,这些蟑螂会再次聚集起来。 通过对粪便中化学物质的分析,发现正常的蟑螂粪便和无菌粪便之间存在明显不同,无菌粪便缺乏许多常见的脂肪酸(见下图)。 研究人员推断这些 挥发性脂肪酸可能就是聚集信息素 。这些化合物的混合物本身也会导致蟑螂聚集(见下图)。 这项研究表明肠道细菌产生的化合物是更有效的,也可能是最重要的聚集行为的驱动因素。目前,该研究已经发现了粪便中的微生物。正在对它们进行深入研究(见下图)。 除了这个研究,其他研究人员已经表明, 沙漠蝗虫体内一种特定的微生物有助于诱导蝗虫的拥挤行为, 生活在鬣狗臭腺(scent glands)内的细菌,能够帮助这些动物通过气味识别亲属和非亲属以及挑选小组成员。 这些昆虫将肠道中微生物作为合作伙伴,密切合作,影响了群体的行为。 人是不是也是一样的呢?现在还不知道,但是我们已经知道,我们吃的东西会影响我们体内的微生物,这些微生物反过来又会影响我们的气味(体味或排泄物气味)。虽然人类的狐臭味会阻止彼此之间的接触,但现在还没有证据表明细菌在人类之间的交流中发挥了积极的作用。 现在他们正在研究是否可以开发出一种合成的聚集信息素,能够吸引所有的德国蟑螂,再把这些化合物制成杀虫剂,把它们一网打尽。未来,还可以开发一种食物或药品,小强吃了之后,肠道微生物被改变,产生不了聚集信息素,让它们孤苦伶仃,没人一起玩,最终,小强抑郁自杀身亡!! 参考资料:Cockroaches communicate via bacteria in their feces-By Elizabeth Pennisi @ Science http://news.sciencemag.org/plants-animals/2015/12/cockroaches-communicate-bacteria-their-feces Ayako Wada-Katsumata et al. Gut bacteria mediate aggregation in the German cockroach,PNAS, 2015 原文链接: http://www.pnas.org/content/early/2015/12/01/1504031112.full.pdf?with-ds=yes
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孕妇肠道微生物影响胎儿未来是否患过敏
hongkuan15 2015-12-7 10:28
世界过敏组织(WAO, World Allergy Organization),也有称世界变态反应组织,是一个国际性联合组织,其成员涵盖了全世界89个国家和地区变态反应与临床免疫学会,成立于1951年。之所以在这一年成立这个国际性组织,是因为到上世纪50年代初期,人们已经注意到过敏性疾病的快速增长,从下图我们也能发现, 从1950年开始,过敏性疾病的发病率高速上市,到今天, 过敏性疾病的发生率至少增加了3倍,目前全球总患病率已达22%。 WAO的数据还显示,过去40年间,全球患过敏性哮喘的人数以惊人速度增加,平均每10年增幅达50%。英国每年有至少2万人因过敏就医,儿童占多数;美国的统计数据显示,过敏性哮喘患者数量更是高达2000万,食物过敏患者则有1200万,占美国总人口4%。儿童出现食物过敏的人数近10年来增加了20%左右,其中仅花生过敏的儿童就翻了一倍。而 我国过敏性疾病的发病率超过20% 。 婴幼儿过敏发生率持续增加。数据表明,食物过敏在儿童中的发病率已达5%~8%,而特应性皮炎(湿疹)在发达地区儿童中的发病率,从上世纪60年代的3%上升至90年代的10%。在中国,约1/5的儿童遭受过敏困扰,这一数字接近发达国家儿童过敏的发病率。过去10年,仅上海14岁以下儿童哮喘发病率就增加了1.53倍。 WAO预计,20年后,工业化国家50%的人口将患上过敏性疾病,同时,世界卫生组织(WHO)已将过敏列为21世纪重点防治的三大疾病之一。 不相信吗?现在扳起手起头,数一数自己身边的亲戚朋友中有几个人有过敏? 从上图中我们还能发现人体微生物减少的一些原因,从上世纪三十年代开始,发达国家的人们开始不再生那么多孩子了, 生养孩子变得更加精细,孩子之间的微生物交换也随之减少。到上世纪四十年代,开始出现了电冰箱和抗生素,人们逐渐远离了新鲜食物,并逐渐接受了能够快速有效的杀死微生物的抗生素。 这一时期出生的孩子在长大成人后,也就是到了五十年代,开始出现越来越多的过敏。随着科技的发展,越来越多的能影响人们饮食,生活习惯和生活环境的新事物出现了,随之而来的就是过敏的高发。 至于为什么随着社会发展,过敏的比例越来越高,科学研究曾给出了多种理论。有一项理论是获得研究者广泛认同的,这就是 “卫生假说” ,也就是越干净,卫生条件越好,儿童早期被感染越少,后期患过敏的几率也就越大。这就解释了为什么社会越发达,反而越容易得过敏。 人 其实是人和微生物的复合体,甚至微生物的数量是人自身细胞数量的十倍,这些微生物影响人的身心健康,促进人体免疫系统的发育。 儿童越早接触这些微生物,就越容易产生抗体,免疫系统发育越好,在长大后就越不容易患过敏性疾病。 然而,人一有钱就“嘚瑟”,吃的得精致,穿的得干净,住的地方更得豪华,一尘不染,排便得用马桶,一切灰尘,细菌,脏的东西都不许近身,真是嘚瑟到没有朋友了。特别是,面对孩子时,更是有些夸张,“再穷不能穷孩子”,所以 孩子生活的环境几乎无菌,微生物们被食品添加剂、防腐剂,抑菌剂,消毒液、抗生素一再压制,家庭中根本没有丰富多样的微生物,它们也就没有机会“感染”(jiao yu)孩子,最终也就难以促进孩子免疫系统的发育成熟,长大了必定会出现过敏。 现在的家长也是一样,他们生活在钢铁,水泥,玻璃的城市,一天中大部分的时间都在屋子里, 很少接触室外的空气、花园中的泥土、农田里的土壤、与微生物接触的机会非常少。 相比农民,城市里的人得过敏的比例要高几十,上百倍。 过敏性疾病的增加正是源于有限的微生物接触(暴露),并且这种细菌的多样性比特定的细菌类群似乎更重要。 已经有前瞻性研究表明,在生命的第一个月中,肠道菌群的组成能对过敏的发生产生影响。任何影响免疫系统早期成熟的因素,都有可能会对后续的过敏性疾病的发生产生重要影响。然而,最近的研究表明,这种影响提前了!不是说孩子出生后的微生物能够影响免疫系统, 在怀孕期间微生物的暴露可能通过免疫调节的表观遗传印记和妊娠期间细菌易位等,对孩子产生影响 (如下图所示)。也就是 孩子将来得不得过敏,很大一部分取决于妈妈,妈妈的肠道微生物健康状况对预防过敏性疾病更重要。 妈妈的肠道微生物是怎么影响孩子的呢?不是还有胎盘保护着呢吗?其实这个不难理解,想想现在一种很流行的唐氏综合症的无创筛查方法(NIPT),其原理不就是通过采集妈妈的血液检测里面胎儿的基因来评估胎儿患唐氏综合症的风险吗?事实上,胎儿和妈妈的交流很频繁,交流方式也很多样,除了基因可以穿梭,微生物也可以。妈妈肠道微生物影响胎儿免疫系统的一个可能的原因是, 妈妈肠道里的细菌分子与子宫内胎儿的初始接触,启动了胎儿的免疫系统和/或上皮的反应,进而影响到胎儿出生后对病原体和共生微生物的反应 (如下图所示)。其中,妈妈的神经系统在其中扮演了重要角色,特别是树突细胞(Dendritic cell,DC)。 那该如何预防过敏这种“文明病”?有几个方面需要大家注意: 第一,不要太干净。过度讲卫生,过度消毒会“惯坏”免疫系统,使免疫系统无法被微生物教育,不能参与“实战”,也就不能得到应有的锻炼,发育也会不完善。 第二,主动接触微生物和微生物和平共生。虽然现在的城里人都是生活在高楼大厦里,很少有机会接触微生物,但是人们离不开微生物,只能主动的去接近和拥抱微生物了。工作之余,主动到户外,到公园,到农村去转转,远离城市里的室内活动场所。学会和微生物共生,而不是把它们当成敌人,杀死它们,避免使用杀菌消毒剂,少用抗生素,给它们生活空间。 第三,锻炼免疫系统要及时。免疫系统发育也是有时间限制的,并不是随时都可以,大约从出生到3-6岁之间人体免疫系统发育较为完善,过了这个时间点,人体的免疫系统发育就很难改变了。所以,在孩子上小学前,要注意给孩子的免疫系统发育留足时间,多到户外活动,多接触小动物,让孩子脏一点。 第四,妈妈的身心健康状况,生活和饮食习惯会影响孩子的免疫状况。因此,要想孩子好,妈妈必须好。只有妈妈的身体健康,心理健康,饮食规律,睡眠好,宝宝才能健康。要避免过敏,从妈妈开始就需要注意了,要吃好、睡好、心情好! 参考文献:Pediatric Research (2015) 77, 214–219 Gut microbiota and allergy: the importance of the pregnancy period. doi:10.1038/pr.2014.165 原文地址:http://www.nature.com/pr/journal/v77/n1-2/pdf/pr2014165a.pdf
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看便便就知社会地位?社会交往可预测肠道微生物组成
热度 7 hongkuan15 2015-12-1 13:15
作者:Doctor D 社会关系对人类和其它灵长类动物的健康具有重要影响,但社会关系对肠道微生物的影响我们还不得知,在狒狒群体里的调查能够帮助我们了解他们之间的关系。 最近,人体微生物的研究非常火,我们身体上的这些“小家伙”似乎可以影响我们的方方面面,从出生到死亡,从里到外,从健康到疾病,从生理到心理。社会关系对人类和其它灵长类动物的健康具有重要影响,但我们对这种影响很难评估。今年三月份,发表在《elife》上的一篇文章发现,野生狒狒的社会关系能够影响其肠道微生物组成。 狒狒是灵长目猿猴亚目狭鼻组猴科的一个属,是灵长类中位于猩猩之后的大型猴类,有五种,都生活在非洲。它们属于杂食类,有时也捕获小型哺乳动物。 雄性非常凶猛,群主就是由最凶猛,年轻,健壮且体型较大的雄性担任。群体内部分工明确,有专门负责警戒的,有负责捕食的。 狒狒是群居动物,是猴类中社群生活最为严密的, 有明显的等级序 位和严明的纪律, 每群几十到几百只 。这种等级制度与人类社会很类似,所以,研究它们有助于了解我们人类社会。 这个研究是在肯尼亚南部的安博塞利半干旱草原生态系统里进行的,研究人员跟踪采集了48个成年野生狒狒的粑粑,并通过元基因组测序方法分析了它们的肠道微生物组成。(下图中两个颜色代表两个种群) 研究发现,狒狒群体的 社会组织成员和社会网络关系不仅能够预测肠道微生物的组成结构,还能预测肠道微生物编码的基因(见下图C和D,都能够明显区分两个种群Mica和Viola)。 饮食是肠道微生物的主要影响因素,没考虑 食物的影响,那可说不过去啊。他们对比了两个种群的饮食构成,发现相互之间没有显著差异(如下图)。 两个种群确实都是偏素啊,大多是草根,草籽和银合欢豆。但是,似乎Mica组吃的水果比Viola要多。 相互之间的交流频率可以直接解释肠道菌群的变化,甚至在控制饮食、亲属关系和共享环境之后。因此,狒狒之间,社会伙伴之间的直接身体接触直接影响了肠道微生物中各种微生物的传递。 最终,他们确定了51个与社会结构类群密切相关的肠道微生物,以厌氧和非孢子形成的微生物在这些生活方式中非常多。 他们认为,社会互动是一个重要的决定因素,这种个体之间的互动对自然动物种群---肠道微生物组成具有重要的影响。这一研究有助于我们理解社会关系如何影响人的健康,以及群体生活的演变。 参考文献:Tung et al. eLife 2015;4:e05224. DOI: 10.7554/eLife.05224
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糖尿病人的福音!个性化食谱可精确控制血糖
热度 6 hongkuan15 2015-11-27 09:34
作者:Doctor D 糖尿病治疗进入精准时代!基于肠道微生物的人体健康大数据分析提供的个性化食谱可精确控制血糖。 餐后血糖的异常升高是一种全球性的流行病,也是糖尿病和II型糖尿病的主要危险因素。然而,现有的饮食控制方法效果并不好。糖尿病人在控制血糖方面存在困惑,同样的食物不同的人吃后餐后血糖的变化差异非常大。 最近的一项发表在《CELL》上,来自以色列的研究表明,基于人体生理指标和肠道微生物组成的人体健康大数据分析给出的个性化食谱可用于控制糖尿病人的血糖水平。整体的实验设计如下图所示。 在这个研究中,他们连续监测800人一周的血糖水平,并且测量了46898次用餐后血糖的反应,发现即使吃的食物一样,产生的血糖变化差异很大(如下面两图所示),并且还可能引起完全相反的血糖变化(如下面后两图所示)。这表明通用的饮食建议可能作用非常有限。 为了弄清楚如何才能更好地通过食物控制血糖,他们采用了数据挖掘的方法,从人体的健康数据来预测食物引起的血糖变化。随后,他们采用了一种机器学习算法,把这一人群的血液参数、饮食习惯、体重、体力活动和肠道菌群进行测量,结果表明这种算法能够准确地预测出现实生活中个性化的食物引起的餐后血糖值。进一步,他们用另外100人对上述模型进行了验证,发现预测的准确性非常高 (如下图所示) 。 上图显示了血糖连续观测的实例。可以看出餐后血糖值的实时变化。 由于肠道微生物能够参与食物的代谢,影响多种营养物质的代谢过程,参与 人体血糖的代谢,在这个研究中,他们同时检测了肠道微生物的组成,发现这个研究群体的微生物组成与欧洲公布的肠道元基因组数据较为接近(如下图所示)。 基于饮食习惯、运动和肠道微生物组成等指标可通过下图的流程获得食物对血糖水平的预测模型。从而对餐后血糖进行精确预测,之后形成个性化的食谱,最终,可以成功的降低餐后血糖和保持长期代谢的稳定。 这种对血糖值的预测精确性非常高(见下图),验证样本的预测相关性达0.70,实际检测血糖值和模型预测的血糖值分别达到0.7和0.8。 模型的预测结果优于由专家给出的干预血糖控制方案(如下图所示),即使短期的个性化饮食干预也能成功的降低餐后血糖。 此外,研究还发现,肠道微生物的变化与食物和血糖的变化存在一致性,特别是双歧杆菌,好的食物会引起双歧杆菌 Bifidobacterium adolescentis 的变化,也会引起 Roseburia inulinivorans,Eubacterium eligens,Bacteroides vulgatus 等肠道微生物的变化(如下图所示)。 他们进行的基于此算法的随机双盲对照饮食干预方案,确实能够显著降低餐后血糖,并且个体之间的餐后血糖和肠道菌群结构都有一致的改变。这一研究结果表明, 个性化饮食可以成功地控制餐后血糖的升高以及减少由血糖代谢引起的不良后果。 以后,要想通过饮食进行精确的血糖控制,只需要把自己的肠道菌群信息和个人健康信息输入电脑就能给出科学合理的食谱,真是糖尿病有救了的节奏啊! 参考文献:Zeevi et al., 2015, Cell 163, 1079–1094 原文链接:http://clickd.dnagenotek.com/c/1/?aId=95798385requestId=b32915-09668307-cd4f-4604-baea-9a71bb1f8b0frId=contact-44aa007267e9e411bf6f005056bf0d25-ef5c4517598743aeac3db326acc42da8uId=0ea=38991697%3Dpbz%3DdddUrl=http%3A%2F%2Fwww.cell.com%2Fcell%2Fpdf%2FS0092-8674%2815%2901481-6.pdf%3F_cldee%3DODM0NDYxNDJAcXEuY29t%26utm_source%3DClickDimensions%26utm_medium%3Demail%26utm_campaign%3DOmnigene%2520gut%2520personalized%2520nutrition%2520Nov%25202015
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熊孩子?孩子气质类型可能受肠道微生物影响
热度 7 hongkuan15 2015-11-23 12:17
作者:Doctor D 人的性格是如何形成的?最近的研究告诉你,可能是你肚子里的微生物决定的。 人体的各个部位,包括肠道、皮肤、阴道、口腔等生存着数以万亿计的细菌,它们被称为人体微生物。目前的研究发现,我们每个人的微生物群落并不一样,即使是双胞胎,微生物组成也有差别。肠道微生物对人的生理和心理健康至关重要,它们通过菌肠脑轴与大脑进行双向互通,相互影响。目前已经发现焦虑、抑郁、自闭症、精神分裂、帕金森氏症、阿尔茨海默病等多种心理疾病与肠道微生物关系密切。最近的一项研究发现,人的气质类型也跟肠道微生物有关系,你的性格是外向还是内向,可能是由肠道微生物决定的。 这项来自美国俄亥俄州立大学的研究显示,具有不同气质类型的儿童,其肠道微生物组成也不一样。研究共招募了79对母子,孩子的年龄在18–27 个月之间。为了防止孩子自主排便给采样带来的干扰,研究中排除了已经经过排便训练的孩子。每个妈妈需要在线填写有关孩子气质类型(儿童早期行为问卷,Early Childhood Behavior Questionnaire,ECBQ)和喂养情况的问卷,之后在七日内采集孩子的粪便。最终,收集了77对母子的数据,包括41个男孩和36个女孩。 儿童早期行为问卷是一种常用的评价18-36个月大孩子的气质类型的问卷。其中涉及几个分量表,如外向型(Surgency/extraversion),高轻度愉悦(High-Intensity pleasure,指与高强度、速率、复杂性、新奇和不协调相关的情况下获得的快乐和享受)以及社交能力(Sociability,从与他人交往中获得愉悦)。在这个研究中,发现男孩和女孩之间在性格类型上存在不同,男孩更加外向,但在自我控制能力方面不如女孩。 孩子越外向,肠道微生物多样性越好 经过分析孩子肠道中的微生物,发现虽然男孩和女孩之间存在不同的气质类型,但在微生物组成上没有发现显著不同。但是,在肠道微生物多样性方面, 不同气质类型的孩子肠道微生物的多样性存在差异,并且随着各个气质类型方面的得分的升高,肠道微生物的多样性也随着升高。 对于外向型的孩子(Surgency/extraversion),他们在气质类型方面的得分越高,肠道微生物多样性越高,并且,无论男孩还是女孩,表现是一致的(见下图)。 这可能是由于外向型的孩子更爱与人交往,在交往过程中能够获得更多的来自他人的微生物。 男孩社交能力越强,肠道微生物多样性越多 但是,在社交能力方面,男孩和女孩还是有点差别, 男孩社交能力越强,其肠道微生物多样性越多,而女孩的相对男孩的不明显。 此外,外向型孩子,特别是男孩,其气质类型得分与肠道中给的 Dialister 、 Rikenellaceae 、 Ruminococcaceae 和 Parabacteroides 等微生物存在相关。而女孩则表现为香浓多样性指数(Shannon Diversity index ,SDI)与自我控制负相关,自我控制越高,SDI得分越低,并且恐惧(Fear)特质与肠道中的微生物的Beta多样性指数和 Rikenellaceae 相关。 饮食可能影响 某些肠道微生物,进而影响了气质类型 有人说了,这也说明不了啥问题啊!因为,饮食是肠道微生物的重要影响因素,不同气质类型的孩子可能喜欢的食物也不一样,导致肠道微生物不一样,而且男孩和女孩喜欢的食物可能也不一样。为了回答这个问题,研究中对比了男孩的高强度愉悦特质与食物类型和肠道微生物的关系,结果发现无论孩子的食物类型是肉食还是素食,它们都与肠道中的小类杆菌属( Dialister )无关,而肠道中的另一种菌-理研菌科( Rikenellaceae )与素食显著相关。说明饮食可能影响了某些肠道微生物,进而影响了气质类型。 事实上,这个研究并不全面,得到的结果也并不是十分有力,也没有证明肠道微生物与气质类型之间的因果关系。孩子的气质类型是由妈妈评价的,而不是孩子的直接反应,它们之间存在一定的偏差。饮食的影响其实也很复杂,这一时期的孩子并不能自由选择食物,所有的食物都由父母决定,因此,其肠道微生物组成可能也受到父母提供的饮食影响。此外,孩子的气质类型也有其自主的一面,对于一些比较外向,爱表现的孩子,他们的哭闹行为会引起父母的反应,父母会将食物作为奖励或安慰的东西给孩子,“爱哭的孩子有奶吃”,这些孩子的性格类型本身会从父母那里获得不同的食物,这些食物可能会引起肠道微生物的差异,所以,饮食,肠道微生物和气质类型之间的关系还是比较复杂的,仍需要大量的研究。不过,可以肯定的一点是肠道微生物和气质类型之间存在联系。 熊孩子?咋整啊,来,来,给叔叔点粑粑,让我测测你的肠道菌群! 原文: doi:10.1016/j.bbi.2014.10.018 Gut microbiome composition is associated with temperament during early childhood. Brain, Behavior, and Immunity, 45 (2015) 118–127.
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便便也能吃?小考拉:麻麻的粑粑很好吃呀!
热度 11 hongkuan15 2015-11-7 11:12
作者:Doctor D 小考拉的生存必须依赖肠道微生物。小考拉需要从妈妈的粪便中获得肠道微生物才能分解其主要食物桉树叶中的纤维素和毒素。 Hi,我是考拉,又萌又可爱! 考拉(Koala)又叫树袋熊,因她们的肚子上有个育儿袋而得名。他们大多数时间生活在树上,仅以澳大利亚的桉树叶为生。桉树叶营养成分并不高,含纤维特别高,毒性还很大。为了适应这一低营养的食物,长期以来,树袋熊进化出了一套非常完善的系统与机制。一只树袋熊每天大约采食200-500克的桉树叶,要把这些难消化营养价值又低的叶子分解还真不容易。为了让营养和能量够用,她们通常行动缓慢,并且新陈代谢非常缓慢,从而保证食物可以长时间地停留在消化系统中,并得到最大程度地消化,尽最大可能吸收食物中的营养物质。正是这种非常缓慢的新陈代谢活动,让树袋熊可以最大程度地节省能量,保存体力。尽管如此,树袋熊所吃进的食物中,也只有25%能被消化吸收。仔细想想,她们能生存下来真是不容易啊。 树袋熊不光要吸收和分解桉树叶里的各种营养物质,更要命的里面的毒素。而树袋熊的消化系统尤其适应这些含有有毒化学物质的桉树叶。她们有一个特别的消化纤维的器官——长达2米的盲肠。其它动物,如人类也都有盲肠,就是肠道中最粗最大的部分(见下图,原来认为人类的盲肠或阑尾是退化和无用的东西,其实那里是人体微生物的资源库,重要的很)。 树袋熊的盲肠中存在数以百万计的微生物,她们不仅能够将食物中的纤维分解成可以吸收的营养物质,还能分解桉树叶中的毒素,让她们免于被毒素给毒害。 树袋熊的这种分解纤维素和毒素的本领并不是与生俱来的,而是需要借助肠道里的共生微生物。这个本领可不是爸爸和妈妈遗传来的,而是通过微生物的水平传递获得的。小树袋熊获得这些共生微生物的方式很奇特,也很直接,这些小家伙们直接 吃妈妈的“粑粑” ! 是的,你没看错!为避免产生恶心,呕吐等不良反应,想象力丰富的看到这里就换频道吧! 小树袋熊不仅直接吃妈妈的粪便,而且吃的时间还比较长,类似人类的婴儿在吃固体食物之前,会吃一段时间的粥状的半流质食物一样。能生存就不容易了,所以让树袋熊生二胎她都不生,她们通常一胎只生一个,刚生出来的树袋熊不足一寸,体重仅5.0~5.5克重(也就十分之一个鸡蛋重),没办法只能跟小袋鼠一样生活在育儿袋中。到了22-30周龄时,母考拉会从肓肠中排出一种半流质的软质食物让小考拉采食(至今不太清楚这个技术是怎么实现的)。这种半流质的食物非常柔软,估计类似面糊糊啥的,非常易于小考拉采食,而且经过麻麻的消化后,营养丰富,水分和微生物较丰富,易于小考拉消化和吸收。小考拉食用时会从育儿袋口探出身体,采食母考拉从盲肠排出的半流质软食时,会将袋口拉伸以至朝向后方(动物世界上也没看过这种功夫的影像,求视频!)。这种食物将伴随着小考拉度过从母乳到采食桉树叶的这段重要的过渡时期,直到小考拉的肠道中的微生物能够定植并开始正常的开展工作,之后小考拉就可以完全地采食桉树叶了。 人类其实也跟树袋熊一样,刚出生时肠道也完全无菌,在婴儿期也需要获得肠道里的共生微生物,只是人类不需要像小考拉一样去吃妈妈的排泄物。人类拥有自己获得微生物的方式。在我们生活的环境中并不缺乏微生物,这些微生物无处不在。人类的体表和体内,甚至在胎盘中都已经能够检测到微生物,也就是说胎儿在妈妈肚子里的时候就已经开始跟微生物进行亲密接触了。出生时,婴儿经过产道时会沾染上里面的微生物,出生后开始第一声啼哭时空气中的微生物就会进入婴儿的呼吸道,出生的当天肠道中就开始有微生物生长了,到一个月左右,随着哺乳的进行,已经有大量微生物开始出现,断奶后,食物中的微生物开始进入婴儿体内,到一岁左右,肠道微生物就已经比较接近正常成年人了,到三岁左右时,随着婴儿的食物与成人逐渐一致,其肠道微生物也开始与成年人差不多了。事实上,婴儿神经系统的发育过程与肠道微生物的发育过程是一致的,她们之间是相互促进的。 如果肠道微生物没有进入小考拉的肚子或者进入的不够,小考拉将不能有效的分解纤维素和毒素,最终只能饿死或被毒死。相应的,人类的婴儿如果不能及时有效的获得肠道微生物,不仅会影响婴幼儿的营养代谢,还可能影响其大脑发育,表现为身体瘦小、免疫力差、爱得病、注意力不集中、爱发脾气,也有可能患上多动症、注意力缺陷、精神分裂以及自闭症等精神疾病。 我们的确应该向小考拉学习,为了生存,绝不怕脏,要吃对!给我们人类的启示是:别-太-干-净!别把微生物都杀死了,给孩子更多的机会接触微生物,让孩子的肠道微生物健康发育。当然,我们不会建议小孩吃那个东西,只要做到两个方面:放和养!第一是放,也就是给微生物机会,放过她们,不要都杀死了,因此,需要我们不要过分清洁,不用消毒剂,不吃含有防腐剂的食物,尽量减少使用抗生素;第二就是养,就是要给肠道微生物提供生长繁殖需要的条件。如多吃蔬菜,粗粮等富含膳食纤维的食物,多吃牛奶,酸奶等富含益生菌的食物。
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人体共生微生物与个性化医疗
热度 4 hongkuan15 2012-12-23 16:18
人体共生微生物与个性化医疗
人体共生微生物与个性化医疗 个性化医疗 21 世纪的医学是个性化医疗。过去医生开药基本不分男女老少,年龄阶段,身体状况,同样的病吃的药都差不多。但同样的药物,同样的病,不同人的治疗效果可能完全不同。因此医学专家设想,在疾病治疗时,如果能弄清容易引起药物副作用的特定基因,便可在预先调查患者基因的基础上,判断副作用的危险性,制定更准确的治疗方案,这就是个性化治疗。研究表明,很多药物对某些患者疗效显著,但对另一些患者却有很强的副作用。如治疗心血管疾病的硝酸甘油,对于许多东方人没有作用;他汀类的降血脂药物就只对 84% 的患者有治疗效果,而对 16% 的患者无效。随着科学的进步,这样的景象将一去不复返了,人类医学已经进入了一个新时代——个性化医疗时代。 滥用药物及药物的不良反应已经严重影响人类的健康。我国每年约有 30 万儿童因滥用抗生素引起药物中毒性耳聋,甚至有的丧失性命!在我国住院病人中每年约有 19 万 2 千人死于药品不良反应。美国。超过了十万! 遗传组学 / 基因组学研究发现,同一个药物在不同个体内的效果和毒副作用的差异可以达到 300 倍!这种差异推测主要是由单核苷酸多态性 (SNP) 决定的,所以不同的人对药物的选择应根据基因的差别决定,即使在选择同种药物时,在剂量,剂型方面也要存在差别。今后随着药物基因组学的研究深入,将针对每个人在不同的时刻采用不同的疗法,不同的药物剂量和不同的治疗时间。患者可将根据自己遗传信息以及疾病和治疗相关信息,获得副作用最小,疗效最好,最适合自己的个性化的药方。 有几个问题限制了人类基因与个性化医疗的发展。首先是基因组信息。目前要获得个体的基因组信息,仍需要大量时间和金钱。虽然, 2012 年 1 月,美国拉斯韦加斯消费电子产品展上出现了一款基因测序仪 Ion Proton 有可能带来改变。这台白色的电器跟打印机大小相仿。它的发明者称,这款测序仪将于今年推向市场,它能在几小时之内,以 1000 美元的价格完成一个人的全基因组测序!人们一直都把 1 000 美元的基因测序作为一个转折点,认为它预示着个性化医疗时代的来临。基因测序的成本降到了这样的程度,医生就可以根据患者特有的遗传特征和药物敏感性来治疗疾病。虽然人类的 DNA 大致相同,但存在非常微小的基因差异,当人类患上某种疾病,接受某种药物的治疗时, DNA 上的微小差别就可能导致患者产生不同乃至危险的药物反应。一些药物对某些人非常有效,对另一些人却会带来非常严重的后果。然而这样的测序仪仍存在很多问题,它的测序准确性有待提高,人类与我们的近亲大猩猩,老鼠等的基因差异不超过 5% ,如果测序准确性不高,根本不能说清楚是测序误差引起的还是真实存在的。即使诊断除了遗传变异,我们还是不能确定确实是患病风险升高的反映,还是测序过程出了错? 接下来的问题可能更难以克服,或者在短期内很难克服,那就是信息问题,对测序结果的解读。研究人员对测序结果的解读能力没有跟上。每个人的基因测序结果都必须与大量的其他人的测序结果进行比较,医生才能知道哪些是重要的疾病指标,哪些可以忽视。另外,许多疾病并不是由单一基因引起的,可能涉及多个基因,也有可能是是由一些罕见突变造成的,而科学家可能到现在还没有鉴定出这些突变。即使测序结果出来了,对它的解读也不是我们预想的那么容易。美国斯坦福大学医学院的心脏病学副教授 Euan A. Ashley 说:“现在,基因测序已经是既快速又便宜。但是,分析数据却让人头疼,既不快速,也不便宜。” 目前我们对人类基因组,药物基因组学等的研究还不成熟。个性化医疗的推广还需要更多的临床药物研究的积累,需要更多的临床医生和基因研究人员协同合作,发现更多的影响药物作用的基因并进行相关的研究,才能让我们早日进入个性化医疗。 人体共生微生物 人体中最多的成分是微生物。共生在人体的大量微生物称为人体共生微生物(共生是指两种生物共居在一起相互分工协作,彼此分离就不能很好地生活)。人体体表和体内共生着种类繁多,数量庞大的微生物,其中绝大部分生活在消化道内,其种类超过 1000 种,总重量可达 2 公斤,细胞总数量达到 1014 的数量级,远超人体自身细胞数量,是人体细胞数量的十倍。肠道是人体最大最复杂的微生态系统。在肠道末端定居着多达几百种细菌,其中绝大多数是严格厌氧菌,数量是兼性厌氧菌和需氧菌的 100-1000 倍,占总菌数的 99-99.9 %。与人共生的微生物基因数量达到三百三十万,远超人体自身基因数量,是人体自身基因数量的 150 多倍。“人体微生物组计划”的第一阶段刚刚完成,该计划旨在最广泛地了解人体内微生物的种类和作用。已有研究表明,体内微生物在维护人体健康中发挥着重要作用: 1 )助消化; 2 )增强免疫系统功能; 3 )在许多慢性疾病和症状中,如炎症、肥胖等也发挥了关键作用,或许有助于攻克某些疾病。 人们认为疾病的错综复杂和人类基因的千差万别是影响药效的主要因素。然而,人类基因仅是其中一个影响因素, 人体共生微生物可能是更重要的影响因素。 英国一项最新研究显示,人体肠道细菌状况的不同可导致人体对药物的反应不同。因此, 个体之间的差异可能更多的是肠道微生物直接的差异,相比个体基因之间的差异,肠道微生物的差异更大 ,即使基因一致的同卵双生子之间的肠道微生物差异仍然很大。 但个性化医疗的研究方向不应该仅关注基因,应该更多的关注肠道微生物,或者必须将人体基因和肠道微生物共同研究才能真正做到个性化医疗。 世界上不可能有两个完全先同的病人,也不应该有完全相同的治疗方法。毫无疑问,个性化医疗是疾病治疗的发展方向,但要真正实现个性化医疗,仍有很漫长的路要走。 我认为中医是最好的个体化医疗,至少从方法论上是这样的,中医的药方因人而异,同病不同药。从肠道微生物的角度来看,很多中药是通过肠道微生物发挥作用,参与人体代谢,比如一些多糖类物质本身不能被人体吸收,只能作为肠道微生物的食物来源,被肠道微生物代谢后生成其它活性物质并最终影响人体代谢和健康。因此,将来的个性化医疗必须充分考虑肠道微生物的作用,而且要摆在最重要的位置。 Pharmacometabonomics as an effector for personalized medicine,Pharmacogenomics (2011) 12(1), 103–111
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[转载]人体肠道细菌状况的不同可导致人体对药物的反应不同
hongkuan15 2012-12-23 14:20
英国一项最新研究显示,人体肠道细菌状况的不同可导致人体对药物的反应不同,因此可以通过检测尿液等人体代谢物的成分预测人体对某些药物是否具有不良反应,从而降低服药风险。 英国帝国理工学院等机构研究人员日前报告说,他们以99名年龄在18岁到64岁之间的健康男性志愿者为研究对象,让他们服用常用止痛药“扑热息痛”,并在服药前检测了他们的尿液成分。结果发现,尿液中一种含硫化合物含量不同,志愿者服药后的反应也会不同。 分析显示,这是因为这种含硫化合物是由肠道细菌产生的,而人体同时也需要硫元素来处理“扑热息痛”一类的药物。某些人体内的相关肠道细菌如果功能太强,就会大量消耗硫元素,结果其尿液中含硫化合物含量会较高,而同时人体对药物反应不好。 研究人员说,由于人体使用硫元素来处理包括“扑热息痛”在内的许多药物,因此这一发现有较广泛的应用前景,在实际医疗中可用于降低服药风险。这一研究结果还表明,可以通过改变人体内的细菌状况来改善服药的效果。 相关研究报告发表在新一期美国《国家科学院学报》上。( 生物谷 Bioon.com) PNAS August 10, 2009, doi: 10.1073/pnas.0904489106 Pharmacometabonomic identification of a significant host-microbiome metabolic interaction affecting human drug metabolism T. Andrew Claytona, David Bakerb, John C. Lindona, Jeremy R. Everettc and Jeremy K. Nicholsona,1 aBiomolecular Medicine, SORA Division, Faculty of Medicine, Sir Alexander Fleming Building, Imperial College London, South Kensington, London SW7 2AZ, United Kingdom; bPfizer Inc., 50 Pequot Avenue, New London, CT 06320; and cPfizer Global Research and Development, Ramsgate Road, Sandwich, Kent CT13 9NJ, United Kingdom We provide a demonstration in humans of the principle of pharmacometabonomics by showing a clear connection between an individual's metabolic phenotype , in the form of a predose urinary metabolite profile, and the metabolic fate of a standard dose of the widely used analgesic acetaminophen. Predose and postdose urinary metabolite profiles were determined by 1H NMR spectroscopy. The predose spectra were statistically analyzed in relation to drug metabolite excretion to detect predose biomarkers of drug fate and a human-gut microbiome cometabolite predictor was identified. Thus, we found that individuals having high predose urinary levels of p-cresol sulfate had low postdose urinary ratios of acetaminophen sulfate to acetaminophen glucuronide. We conclude that, in individuals with high bacterially mediated p-cresol generation, competitive O-sulfonation of p-cresol reduces the effective systemic capacity to sulfonate acetaminophen. Given that acetaminophen is such a widely used and seemingly well-understood drug, this finding provides a clear demonstration of the immense potential and power of the pharmacometabonomic approach. However, we expect many other sulfonation reactions to be similarly affected by competition with p-cresol and our finding also has important implications for certain diseases as well as for the variable responses induced by many different drugs and xenobiotics. We propose that assessing the effects of microbiome activity should be an integral part of pharmaceutical development and of personalized health care. Furthermore, we envisage that gut bacterial populations might be deliberately manipulated to improve drug efficacy and to reduce adverse drug reactions.
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“肠道微生物研究“上榜2012年十大医学突破
热度 12 wangdh 2012-12-8 15:09
“肠道微生物研究“上榜2012年十大医学突破
“肠道微生物研究“上榜 2012 年十大医学突破 (王德华) 《时代》杂志评选出了 2012 年的十大医学突破,人体内微生物的研究上榜。 新闻链接 : 《时代》杂志评出2012 年十大医学突破 【 人体微生物有“大作为” 人体中最多的成分是什么?细胞?基因?都不对,是微生物!它们的数量与人体细胞的比例达到 10 ∶ 1 。最近,研究人员刚刚完成了“人体微生组计划”的第一阶段,该计划旨在最广泛地了解人体内微生物的种类和作用。 大部分微生物是人类的朋友,比如帮人们消化食物,或增强免疫系统功能。但是随着研究深入,科学家发现体内微生物在许多慢性疾病和症状中,如炎症、肥胖等也起了关键作用。它们非但不是令人讨厌的闯入者,甚至还能帮我们攻克某些最难解决的健康难题 。】 对肠道微生物感兴趣,说起来有些年头了,虽然与研究生交流的时候多次提到这件事情,也希望有研究生能够开展此类研究,由于各种原因我们研究组一直没有开展这方面的研究。 有老师讨论知识与视野的关系。我觉得没有知识是很难有视野的,知识达不到一定程度也是难以有什么视野的。所谓站得高,才能看得远。看得远,才能获得更多的好知识、新知识、重要的知识。下面关于肠道微生物知识的了解过程,可以部分说明这个问题。 最先知道肠道微生物的重要性,是上世纪 90 年代我第一个研究生在从事消化生理学研究时,查阅消化物在消化道内的滞留时间(retention time)等相关文献,撰写文献综述时,介绍了近代人类直肠癌等疾病(还有其他富贵病),与食物在肠道内的滞留时间是相关的。由于人类食物质量的提高,大鱼大肉类的食物比含纤维含量高的蔬菜类多,这样消化物在人类消化道内的滞留时间就长,肠道微生物代谢产生的化合物(也有一些毒素)排除体外的时间就长,这样就会造成一些生理问题。所以,多吃含纤维素高的食物(如芹菜、竹笋),可以有助于减少这些问题。当时感觉很有趣,以后也没有特别关注。 后来,我们研究组开始脂肪分泌的激素 - 瘦素 (leptin) 与能量平衡和体重调节的研究。北京市的一位中学生给我打电话咨询关于肥胖研究的事情。我当时对肥胖机理没有什么知识,简单看了几篇文献,对于临床一窍不通。想起来很让人惊奇的是,那位中学生说她感觉人类肠道的微生物与肥胖是有关系的,她说从网上看了些资料,希望对肠道微生物代谢与肥胖的关系进行一些研究,并希望我给她一些建议。我当时对此没有什么了解,正对 leptin 感兴趣,压根不去想肠道微生物的事情。与中学生讨论了一会儿,她告诉我她在跟一位印度的学者联系。那个时候,我虽然知道了肠道微生物与肥胖有关系,也没有过多去思考,更没有想去开展一些研究。 过了很多年之后,突然发现关于人类肠道微生物与肥胖的研究多起来了, Naure 、 Science 等著名期刊都接连发表关于此类的文章。人类体内有两大类微生物 (B 类和 F 类 ) ,功能不同。随着微生物物种鉴定技术的发展,研究越来越细。关于人类身体与体内微生物是个整体的观点也受到重视,所以关于人类和人体微生物的基因组学的研究似乎很火。国内有上海交大的学者在这方面的研究也很出色, Nature 上曾有专题报道。 我们研究组几次想开展这方面的研究,都没有动手,学生们似乎不是很感兴趣。巧的是,近期又跟学生谈起这方面的文献来,也有学生阅读了相关文献并与研究组分享了一些认识和相关进展。上周我们与丹麦哥本哈根大学联合召开的双边会上,丹麦的科学家大多是关于动物肠道微生物研究的,涉及啮齿动物的肠道微生物与免疫、炎症、行为、代谢、食性等等各个方面,第一次这样大信息量地接触肠道微生物与动物生理学(营养学)。 所以,看到《时代》杂志评选出了 2012 年十大医学突破中有“人类体内微生物”,自然很是兴奋,也引发了很多思考。科学研究就是这样,等、靠、拖、观望等,都不是好习惯,也绝对不是一个好学者的性格。看准了事情,有基础,有条件,就应该动手干。我不敢想象,如果我们十几年前就开始肠道微生物与能量代谢之间的关系会有什么样的发展,会遇到什么样的困难,但一定会有发展。记得当年是否开展 leptin 方面的研究时,也思考了一段时间,最后还是决定开展这方面的研究。关于野生动物 leptin 生理功能的研究,应该是我们研究组的一个特色,也很有进展。 看新闻,有点感想。 (图片来自网络)
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