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便便很重要 使小鼠肠道微生物组更像人类

越来越多的共识是,肠道微生物组涉及身心健康的许多方面,包括帕金森氏病的发作,多发性硬化症甚至某些行为。特别是小肠的微生物群,可能对人体健康产生重要影响,因为大多数营养和药物在此位置被人体吸收。为了研究肠道微生物组,研究人员通常使用小鼠和老鼠,因为这些动物易于照料,繁殖快并且与人类有许多生物学相似之处。但是人与这些动物之间存在显着差异。其中一种差异(实验室啮齿动物吃自己的粪便的倾向)可能对与小肠微生物组有关的研究产生重大影响。

在《微生物学》杂志上发表的一项研究中,Rustem Ismagilov实验室的研究人员,加州理工学院的Ethel Wilson Bowles和Robert Bowles化学与化学工程教授,雅各布斯医学分子工程研究所所长表明,标准实验室小鼠(食用与人类相比,它们的小肠微生物群落可能有重要差异。

加州理工学院化学工程和医学博士后博士Say Bogatyrev说,研究社区已经意识到实验室啮齿动物食用粪便是一种共病的做法,但是这种行为实际上是如何影响小肠内部条件的,这一点尚未得到人们的理解。该研究的主要作者。

他说:“大多数研究人员还认为,通过将小鼠安置在允许粪便掉落的金属丝地板上可以解决共病问题。但是,老鼠非常善于在粪便出来时立即食用它,”他说,“因此我们怀疑金属丝地板实际上可能没有那么有效。”

在这项研究中,Bogatyrev和他的研究人员研究了实验小鼠小肠中的微生物组,以了解当阻止这些小鼠消耗自己的粪便时,微生物组及其功能是否不同,如果这样做会使这些实验小鼠更相似对人类。

为了找出答案,研究小组为小鼠配备了“尾巴杯”,即基本上很小的小鼠尿布,它们可以捕捉动物的肥大能力并阻止它们进食。当研究人员分析这些尿布症小鼠的肠道含量和微生物群落时,他们发现与标准小鼠相比,小肠的肠道存在显着差异。

可以预料,与尿布染的小鼠相比,食用粪便的小鼠具有更高的微生物负荷(约高100倍),大肠(和粪便)微生物群以及小肠中胆汁酸的分布不同。但是,它们的肠道与微生物过度生长疾病(例如小肠细菌过度生长(SIBO))的人类相似,这些细菌会导致腹泻和体重减轻。相反,不吃自己粪便的小鼠小肠内部的情况与健康人小肠内部的情况更为相似。

Bogatyrev称通过共同预防将粪便细菌带入小肠的过程是“自我重新接种”。通过消耗自己的粪便,小鼠将细菌从大肠重新引入小肠,并改变上消化道的状况和微生物群落。

Bogatyrev和他的同事并未试图确定自我再接种一般如何影响涉及小鼠的研究,但他们怀疑,如果小鼠模型的消化系统的行为不像人类的消化系统,那么可能会对许多研究领域产生广泛影响。 。

他说:“一个领域可能是饮食研究。” “如果小肠中有更多微生物,反过来会影响那里的胆汁酸成分,饮食中的营养成分可能会被不同地吸收。例如,脂肪。另一个领域可能涉及益生菌和肠道的微生物生态学。自我再接种可能会在控制给药方案中导致不一致的结果,因为您不知道动物本身如何将益生菌重新引入肠道。”

Bogatyrev补充说,对共同预防至关重要的另一个大领域可能是药物研究。研究人员在临床前模型中使用啮齿动物,所施用的药物通常被小肠吸收,在那里它们可能会受到小肠微生物群的影响。

“尽管人们认识到粪便菌群和代谢物的自我再接种可能是一个问题,并且可能影响某些研究结果,但我们只是不知道它的重要性。这项工作表明,自我再接种的效果需要经过严格测试,这为将来的研究提供了很多机会。” Bogatyrev说。

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