图形抽象。信贷:细胞(2022)。DOI: 10.1016 / j.cell.2022.08.021

领导的一个国际研究财团旧金山加州大学的科学家们展示了肠道细菌概要文件之间的显著差异多发性硬化(MS)患者和健康人,MS患者之间以及不同的药物治疗。虽然一些这些变化已报告之前,大多数都是首次报道。该组织还发现异常的机制,这些细菌可能影响疾病的发展和治疗反应。

近年来,科学家们越来越多地由肠道之间的连接和一些药物也只是gut-including糖尿病和关节炎的疾病。微生物研究领域的真正开放与DNA测序技术的进步在2010年代早期,允许科学家们得到一个详细的图片的细菌存在于粪便样品,血液,粘膜组织和皮肤。

直到最近,大多数的实验证据表明肠道细菌之间的联系和来自女士在老鼠身上的研究。研究人类提供了不一致的结果部分原因是小数量的参与者,并未能排除环境对个体的影响的微生物。lives-rural或城市,在山顶或石油refinery-plays旁边一个重要的角色在我们身体的细菌港口。

绕过这些限制,该财团的科学家参与国际多发性硬化症微生物研究(IMSMS)招募了大量的医学患者来自三大洲和选择无关的基因控制的家庭一样的病人。这是第一次这种方法已被用于这样的大型研究。

这项研究发表在细胞2022年9月15日,描述了肠道微生物组的576名患者之间的差异和相同数量的家庭控制在美国,英国,西班牙和阿根廷。研究结果可能会导致新的疗法,包括操纵微生物或饮食干预措施。

“这是参考研究,将使用该领域多年来,”塞吉奥Baranzini说,博士,家人和朋友Heidrich赋予椅在神经学和UCSF威尔神经科学研究所的成员,他是这项新研究的主要作者。

创新的协议,Baranzini和他的同事们能够识别几十个新细菌物种与女士和其他物种确认先前只与疾病有关。“我们惊讶的物种数量有差异出现在控制相比,女士,”Baranzini说。

他们还发现,最大的细菌物种变异来源与参与者的地理位置,确认位置的重要性和当地饮食肠道微生物的多样性。变化的第二大来源是一个参与者的疾病状态,这是研究人员预期。

这项研究是由iMSMS第二系列,一个国际联盟成立于2015年确定为目的的肠道细菌在MS疾病易感性的作用,发展,和对治疗的反应。第一项研究验证了家庭控制协议,表明它增加统计权力在以人群为基础的微生物的研究。

这个研究的发现主要是描述性的,承认Baranzini。“观察微生物的时候,有两个问题,通常是问,“他说。“第一个是谁?这是我们试图回答。第二个是,他们在做什么?”

回答第二个问题需要机械的研究与单个细菌代谢理解他们。尽管如此,研究人员有一些暗示了他们发现的细菌在做什么通过研究这些细菌编码的潜在途径。

“知道哪些基因的物种能够识别和控制的情况下,我们现在可以开始重建在病人和控制哪些潜在通路活跃,“Baranzini说。

例如,一些研究小组发现的细菌与女士似乎扮演一个角色在帮助人类过程从植物纤维,它的副产品往往是在MS患者身上发现浓度升高。其他物种似乎影响炎症和细胞的能源生产机械。

研究人员还发现,患者的免疫调制剂称为干扰素beta-1a,女士最古老的治疗,低浓度的短链脂肪酸在他们的粪便和血液中浓度较高。短链消炎作用著称,这表明,干扰素是通过增加这些分子的运输从肠道血流,Baranzini说可能是干扰素的作用机制之一。

iMSMS集团将继续招募病人,扩大到德国和加拿大,直到参与者群体总数达到2000人。从今年秋季开始,他们还将遵循病人在两年内的一个子集,看看他们的肠道微生物群对治疗的反应的变化,和疾病进展。从这些研究的所有数据将被公开。

“这是多大的一个例子科学只能取得合作,”他补充道。“iMSMS,我们汇集了最好和最聪明的微生物研究领域的研究人员和多发性硬化症,他们都向同一个目标。”

更多信息:小袁周et al,肠道微生物组的多发性硬化症患者和家庭健康对照组配对揭示协会与疾病风险和课程,细胞(2022)。DOI: 10.1016 / j.cell.2022.08.021

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