肠道微生物究竟是什么
肠道微生物组 (GM) 是指人类胃肠道内存在的所有微生物的基因组成,包括噬菌体,病毒,细菌,原生生物,蠕虫和真菌。据不完整的审核,这些微生物的种类非常多,有2,000种不同的细菌菌株或物种。肠道微生物的数量约为100 万亿,这些微生物编码超过 300 万个基因,产生数千种代谢物,共同调节人类宿主的许多功能 ,比如营养代谢、异生物质和药物代谢、维持肠道粘膜屏障的结构完整性、免疫调节和抵御病原体等等,可以说功能非常强大!
图片:人类微生物组。图片来源:美国国家人类基因组研究所 Flickr,CY BY-NC 2.0
二,肠道微生物起源于哪
这些体外的生物都来自哪里?
早期微生物接触的证据表明,人类肠道微生物群是在子宫内最初形成的,这意味着我们的母体是第一个微生物群接种体。接着从出生开始,通过三个途径获得:
1.大部分是在出生时通过阴道产道获得的;
2.还有一些是通过母乳获得的;
3.有些则是婴儿期通过外界接触获得的。
三,影响肠道微生物平衡的主要因素有哪些
各种因素会影响微生物的定植,包括分娩方式,孕期是否服用过抗生素,是否母乳喂养及饮食等。到三岁时,复杂的肠道微生物环境就已经建立并且在整个成年期都相对稳定。但是在整个生命中它都会被改变,比如细菌感染,吸烟,疾病等等,其中最关键的影响因素是饮食和抗生素,比如膳食纤维会有利于肠道益生菌的生长,而抗生素则会破坏肠道菌群的生态稳定,引发疾病。
肠道微生物群的发育和各年龄阶段的影响因素
揭秘!肠道微生物如何导致癌症的发生
那么,肠道菌群究竟跟癌症的发生和治疗有什么关联呢?研究的结果超出想象!
据估计,多达三分之一的人类癌症与慢性炎症有关。肠道微生物与人体免疫细胞之间存在一个动态平衡的相互作用网,肠道菌群一旦失衡,在种类、数量、比例、定位和生物学特性上的变化,就会引起一系列炎症反应及免疫系统疾病,甚至导致癌症的发生。
例如,当体内的具核梭杆菌过多时,会产生一种特殊的蛋白质参与到 T 细胞和自然杀伤细胞的免疫受体中,从而阻断免疫细胞对肿瘤细胞的毒作用,形成恶性肿瘤;类杆菌在肠内的增加具有致癌作用,研究证明大肠癌患者类杆菌、梭菌和梭杆菌等较正常人高;肠道的细菌可以经胰腺导管进入胰腺,胰腺癌的胰腺细菌数量是正常人的1000倍,这些细菌让胰腺癌的化疗药物吉西他滨失去疗效。
调节肠道微生物群有哪些作用
研究发现,通过增加治疗性微生物群,可以产生以下有益影响:
(1) 增强肠道屏障功能;
(2) 免疫调节。治疗性的微生物群可以激活树突细胞 (DC)、巨噬细胞、肿瘤 CXCR4 和 MHC-1、全身性 Th7/T-reg 免疫反应和调节氧化应激以减少结肠炎症和增加免疫介导的抗肿瘤活性;
(3) 促进有利的肠道微环境,抑制致病细菌定植;
(4) 增强机体对肿瘤细胞的选择性杀伤活性。
下面这张图展示了肠道微生物失调导致结直肠癌的机制及通过治疗性微生物介入对结直肠癌影响。
图片来源:英国癌症杂志(Br J Cancer
提高免疫治疗的成功率,肠道菌群大显身手
《Science》及《Nature》杂志报道多篇惊人的医学发现,研究人员通过对接受过PD-1抑制剂治疗的不同癌症类型的患者进行大规模分析,证明了肠道微生物在免疫治疗中确实起着决定性作用。肠道菌群对免疫治疗的影响被认为是2018年最伟大的五项发现之一。
01、《Science》重磅:免疫疗法效果如何?先问问你的肠道菌群
2018年1月《科学》杂志的这期封面,必将镌刻在肠道菌群研究的历史上,也将镌刻在肿瘤治疗的历史上。
38名接受nivolumab或 pembrolizumab(抗-PD-1相关药物)检查点抑制剂和4名接受ipilimumab(抗-CTLA4相关药物)治疗的转移性黑色素瘤患者。
研究者们将注意力集中在了8种“有益”细菌和2种“有害”细菌。有益细菌在对治疗有反应的患者身上更为常见,反之,有害细菌是对疗效无应答的患者肠道中的优势菌。有益细菌比率较高的患者都显现出了较好的临床反应,即肿瘤体积明显缩小。
02、《Nature》实锤:肠道菌群竟能指导免疫系统击杀癌细胞
2019年,《Nature》杂志再次将肠道微生物推上热点。坐实人体肠道共生微生物对癌症免疫治疗的重大影响。研究人员在小鼠肠道微生物中提取了11种菌株,有趣的是,将这11种细菌菌株转移到没有肠道细菌(无菌)的小鼠中,竟也能诱导抗肿瘤免疫应答并减缓肿瘤生长。
肠道菌群竟能影响干细胞移植效果
越来越多的证据表明,肠道菌群对白血病等血液肿瘤的造血干细胞移植 (HSCT) 后的预后及康复有重大影响。肠道菌群可能有助预防复发和提高干细胞移植后患者的生存率。此外,移植物抗宿主病是导致死亡的主要原因之一,目前有多项临床试验正在研究肠道微生物对于干预移植物抗宿主病的影响。
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