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抗生素——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。他们的粪便样本在预处理时采集;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。在单身抗生素治疗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人类健康,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菌株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。
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
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