特定的细菌有助于解释营养不良儿童的发育迟缓

在发展中国家，许多因儿童营养不良接受治疗的儿童从未完全康复。他们生长发育迟缓、免疫系统功能障碍和认知发育不良，通常会导致成年后的长期健康问题。

现在，来自圣路易斯华盛顿大学医学院和国际腹泻病研究中心的新研究涉及到营养不良的儿童在孟加拉国发现了特定类型的肠道细菌小肠作为他们发育不良的原因。这些细菌会导致小肠内壁的疾病——一种被称为环境肠道功能障碍的疾病——损害从食物中吸收营养，抑制健康发育所必需的生长因子。

研究，7月23日公布的新英格兰医学杂志，可能帮助科学家设计新的疗法，以治疗那些即使在接受治疗性食物后仍然发育不良和体重不足的营养不良儿童。

在一篇伴随这项研究的社论中，麻省总医院、麻省理工学院和哈佛大学博德研究所的Ramnick J. Xavier医学博士称这项新研究“让人想起幽门螺杆菌是溃疡的病因”。据泽维尔说，这项研究将一种疾病与一组细菌联系起来，这些细菌在肠道的特定区域繁殖，并说明了将全球健康与疾病起因的基本机制研究结合起来的好处。

肠道微生物组与人类宿主具有共生关系。在生命的早期实现健康增长和发展期间，证据是其关键贡献。涉及肠道微生物组的许多研究集中于粪便样本中测量的细菌，这不一定代表沿着胃肠道长度生活在不同地区的微生物社区。研究人员对胃后立即对肠道的区域感兴趣 - 因为它基本上不孤立，因为有暗示它可以在营养不良中发挥重要作用。

“身体的大部分营养吸收是在小肠中进行的，”资深作者Jeffrey I. Gordon医学博士说，他是罗伯特J.格拉泽博士杰出大学教授和医学院爱迪生家族基因组科学和系统生物学中心主任。小肠内衬有手指状突起，称为绒毛，增加了肠道的吸收表面积。在环境性肠功能障碍中，这些绒毛受损和塌陷，导致肠壁炎症，降低其吸收营养的能力。这种疾病非常难以诊断，其原因是神秘的，它与营养不良的许多表现，包括矮小(发育迟缓)的关系。我们的研究旨在解决这些问题。研究结果帮助我们破解了疾病机制，也为开发针对小肠微生物群的新疗法提供了理论依据。”

在这项由比尔和梅林达·盖茨基金会资助的新研究中，由华盛顿大学的戈登和他的长期合作者、孟加拉国达卡国际腹泻病研究中心的塔米德·艾哈迈德领导的基础和临床研究人员的多学科团队，研究了居住在达卡城市贫民窟的儿童小肠的上部。研究人员首先对525名平均年龄为18个月、发育不良的营养不良儿童进行了营养干预。他们得到了标准的营养补充，包括牛奶、鸡蛋、矿物质和维生素。研究人员得到了110名儿童的父母的许可，他们的治疗没有显示出改善，对他们的孩子进行了内窥镜检查。研究人员可以通过这个程序获得组织活检，并从儿童的上小肠收集微生物样本。

戈登实验室的博士生、第一作者罗伯特·y·陈(Robert Y. Chen)说，“过去，人们希望提供更有营养的食物和改善卫生条件就足以克服发育迟缓症。”但这种方法对很多孩子都不起作用。在这项研究中，我们能够更仔细地观察小肠中的分子和微生物，以更详细地了解发生在这些儿童身上的是什么，使他们的状况如此抗拒营养干预。”

研究人员专注于110名110名儿童中的80个，他们还有血液样本，并通过肠道活组织检查发现了他们发现环境肠溶功能障碍的证据。测量血液样品中数千种蛋白质和小肠活检样品的丰富;结果表明，由于肠道衬里衬里的衬里分解，患有患者的各个方面的蛋白质水平低于正常的蛋白质，以及肠道免疫系统的血管活化。小肠的相同区域的微生物含量的样品揭示了一组14种细菌;他们发现这些生物的水平越高，令人生畏越严重。它们还将这些生物的水平与炎症患者的肠道蛋白水平联系起来，这可能会损害肠道。

“这14种核心菌群存在于80%的营养不良发育不良儿童中，”陈说。“令人惊讶的是，这些细菌与导致促炎状态和发育迟缓的蛋白质高度相关。”炎症标记物也可以在血液中测量，这可以帮助我们在不做内窥镜检查的情况下确定儿童的这些问题。”

研究人员发现，可以在这些儿童的粪便样本中检测到14个细菌菌株，并且它们的水平与其中的水平不同粪便样本健康的孩子。研究人员还注意到，14个菌株中的任何一个都没有被视为产生疾病的病原体。戈登和他的同事无法直接将营养不良儿童的上小肠的细菌样本与孟加拉国的健康儿童直接比较，因为它不会在健康儿童上进行内窥镜。

为了确定小肠上部的14种细菌菌株是否在环境肠道功能失调中起因果作用，而不是营养不良，例如，研究人员对无菌小鼠进行了研究，小鼠的饮食代表了该研究中孟加拉国儿童的饮食。无菌小鼠在无菌条件下出生和生长，没有自己的微生物群，他们从营养不良的儿童那里获得了一组微生物，其中包括与发育不良有关的菌株。他们还用同样的饮食给对照组小鼠喂食正常的肠道微生物。那些从营养不良儿童的上小肠接受肠道微生物的儿童发展成小肠内膜破坏和炎症变化，这是环境肠道功能障碍的特征。

“我们的研究提供了强有力的证据表明，比传统的罪魁祸首，我们传统上归咎于问题 - 食物稀缺，卫生条件不佳或受污染的供水的速度更多，”执行董事Michael J. Barratt作者：王莹，华盛顿大学肠道微生物组和营养研究中心。

戈登补充说:“小肠微生物群在很大程度上是一片未开发的荒野——一个‘未知的领域’。”这些新发现为小分子的重要贡献提供了证据肠微生物群落对儿童健康成长的影响，以及其组成和功能的扰动如何导致营养不良。我们还需要做更多的工作，但我们团队的发现，包括创建一个动物模型，描述儿童环境肠道功能障碍的重要特征，为诊断这种疾病的新方法和修复肠道微生物群落的新治疗铺平了道路。这些治疗方法——例如，无论是治疗性食物还是益生菌——都将寻求降低营养不良小肠中这些破坏性细菌的水平和影响孩子们。"

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