美国研究人员在最新一期《细胞》杂志上撰文指出,他们构建出了迄今最详细、最完整的合成肠道微生物群——由100多种细菌组成,并将其成功移植到小鼠体内。能够添加、删除和编辑单个细菌,将使科学家更好地理解肠道微生物群与健康之间的联系,并最终开发出一流的微生物组疗法。

此前研究表明,肠道微生物群会影响人的神经发育、对癌症免疫疗法的反应及健康的其他方面。但这些群体非常复杂,科学家们也无法去除或修饰肠道微生物群中一个或多个细菌。对此,包括斯坦福大学研究人员在内的团队给出了解决方案:让细菌各自单独生长,然后混合,构建出肠道微生物群。

最新研究利用了人类微生物组项目(HMP)的相关成果,HMP旨在对300多名成年人的完整微生物基因组进行测序。研究人员选择了在至少20%的HMP个体体内存在的100多种细菌菌株,随后添加了一些后续研究所需菌种,使菌种数量达到104种。他们让这些细菌单独生长,然后混合到培养物中,形成人类菌种1(hCom1)。他们将hCom1引入精心培养的体内不存在细菌的小鼠体内,发现hCom1非常稳定,98%的细菌在无菌小鼠的肠道中“落地生根”,每种细菌的相对丰度在两个月内保持不变。为使菌种群体更完整,他们又发现了20多种新细菌,将其添加到hCom1中,并移除那些未能在小鼠肠道内扎根的细菌,形成了由119个菌株组成的新群落hCom2。

为证明合成微生物群的效用,研究小组将hCom2移植进入小鼠体内,并让小鼠感染大肠杆菌。结果表明,这些经过遗传改造的小鼠抵抗住了感染。团队也通过反复消除或修改某些菌株,发现了几个具有保护作用的关键细菌,并计划开展进一步的研究。

研究人员认为,hCom2或其未来版本有望揭示其他领域(如免疫治疗反应)涉及哪些细菌。未来,这些人工菌落也可以移植进人类体内,以治疗或预防多种疾病。 记者刘霞

 


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