抗生素对肠道微生物的短暂和长期破坏

抗生素对肠道微生物的短暂和长期破坏
总结了WSS分数。选择来自三个数据集的所有个人(n = 36)的前10种物种(从Raymond等人的控制和单抗生素数据集,8个和来自Palleja等人的多种抗生素数据)进行比较每个每个可能的每个可能的样本之间的WSS分数。Boxplots显示每个数据集的前10种物种的一部分(C = Control,S =单抗生素和M =多元抗生素),该分数落入由水平颜色编码条指示的相应彩盒组(描述的颜色)在主文本中)。来自红色和蓝色框组的值被合并以表示每个数据集的单个Boxplot。Boxplots显示一个中位数(一个黄色三角形),一个平均值(红色星号),四分位数范围框。Boxpot中的每个点表示每个数据集中每个单独观察的值,并且框的晶须扩展到在每个数据集中观察到的最低值和最高值。使用ANOVA测试每个数据集之间的显着差异(P值<0.05),然后测试Tukey的多重比较r(版本3.5.1)后HOC测试,并表示为Boxplot上方的黑色星号;* P值<0.05,** P值<0.01,*** P值<0.001,N.S. = not significant (see Supplementary Data 1 for detailed values). b, c The summarized WSS scores of the top 10 species per individual from b, single antibiotic, and c multiple antibiotics data set were grouped into different color boxes (colors described in the main text). Each column in the table represents an individual and matches to the number shown in the Supplementary Data 1. WSS scores for all identified species are provided in Supplementary Data 1, and the summarized WSS scores for the control data set shown in the Supplementary Fig. 4. Additional strain profiling analysis was conducted for B. uniformis from individual #19 from Raymond et al. and for B. vulgatus from individual #3 and #11 from Palleja et al. (red outlined boxes; result from this analysis shown in Fig. 2). Credit: npj Biofilms and Microbiomes volume 5, Article number: 30 (2019)

肠道援助人类健康中的数万亿微生物,包括消化母乳,破裂纤维并帮助控制免疫系统。然而,已知抗生素治疗破坏这些微生物-500至1,000种具有主要有益影响的细菌种类的群落结构。

阿拉巴马大学伯明翰分校的一项研究追踪了30个人体内同一物种的一种微生物取代另一种微生物的水平上的这种破坏——这些人都是年轻、健康的成年人,他们被认为有稳定的微生物群落。

“从我们的分析中可以看出,恢复新菌株数量和稳定性的能力对于每个个体都是特定的,”凯西·莫罗博士(Casey Morrow)说,他是研究团队的领导者,也是UAB细胞、发育和整合生物学系的荣誉教授。

莫罗说,不同的恢复情况对健康有潜在的影响。

他说:“有可能随着个体年龄的增长,抗生素治疗的数量和周期各不相同,微生物菌株的储备枯竭,导致特定微生物菌株的个体内部恢复模式。”“了解这种恢复模式——包括随后出现的特定菌株——可能是长期健康的重要考虑因素。”

“在未来,这些个体特异性恢复模式的特征也可以用于预测对内源性和外源性微生物病原体的敏感性。”

UAB研究使用生物信息学工具分析了之前描述的一项研究,该研究对18名患者进行了为期一周的单一抗生素头孢丙烯治疗。在前处理、抗生素治疗结束和治疗后三个月收集他们的粪便样本。UAB研究还分析了之前描述的12名患者的数据,这些患者接受了3种抗生素的联合治疗——美罗培南、庆大霉素和万古霉素,为期4天。他们的在预处理时采集;治疗结束时;治疗后的第4天,第38天和第176天。另外还分析了6名未接受抗生素治疗的对照组患者。

通常,UAB的研究人员发现,10种最丰富的物种的菌株在对照中保持稳定。在单身18个个体中有15个在治疗后出现了短暂的新毒株,这些毒株在治疗3个月后被原来的毒株所取代。

相比之下,与使用单一抗生素和对照组相比,使用三种抗生素的患者在治疗后长达6个月的时间里出现了新菌株的显著增加。在多抗生素个体中,瞬时菌株的比例也显著升高。莫罗说,这表明一种可替代的稳定微生物群状态发生了长期变化。这些变化并非由于增长率的差异。

考虑到微生物群的重要性,我们认为这些数据集的结果可以用来帮助评估不同条件下的微生物群稳定性,”Morrow说。“例如,我们现在可以为临床研究人员提供指导,以判断某些疾病的治疗方法(如癌症或糖尿病)对肠道微生物群落的影响,这可能对评估结果具有重要意义。”此外,这种方法可以应用于患者住院前和住院后,以确定哪些人可能需要进一步管理他们的微生物群。”

“本研究使用了先前由UAB开发的应变跟踪生物信息工具,称为基于窗口的相似性单核苷酸变体或WSS,用于跟踪个体的微生物UAB遗传学系和Heflin基因组科学中心的Hyunmin Koo博士说,他领导了信息分析。“这项技术促进了抗生素对人体肠道菌群影响的分析。以往的微生物组研究能够确定包括每个物种相对丰度信息在内的总体分类格局,但在菌株水平上区分每个物种或在纵向水平上追踪每个个体的同一菌株存在局限性。

2017年,UAB的研究人员利用WSS首次直接证明了粪便捐赠者的微生物——用于治疗复发性艰难梭菌感染的患者——在粪便移植后仍在受者体内存在数月或数年。

抗生素研究发表于此npj生物膜和微生物


进一步探索

肥胖手术导致人类粪便中出现新的微生物菌株

更多信息:Hyunmin Koo等人。抗生素后肠道微生物菌株的个性化回收,npj生物膜和微生物(2019)。DOI:10.1038 / s41522-019-0103-8
引文:抗生素(2019年10月22日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2019-10-transient-tone.html检索到4月30日4月30日(2019年10月22日)肠道微生物中的瞬态和长期破坏
此文件受版权保护。除作私人学习或研究之公平交易外,未经书面许可,任何部分不得转载。本内容仅供参考之用。
317股票

反馈到编辑

用户评论