恢复肠道微生物在生命早期失调可以减少小鼠结肠炎的风险

芝加哥大学的一项新研究已确定,恢复一个微生物species-Bacteroides sp。CL1-UC (Bc)——肠道微生物在一个关键发展的计算可以防止antibiotic-induced结肠炎小鼠模型的条件。结果,6月7日发表在胃肠病学对人类产生重大的影响,处理炎症性肠病(IBD),并强调儿童早期暴露对健康的影响在整个一生。

之前的研究在人类患者发现生命早期暴露抗生素可以影响肠道微生物组,造成生态失调,或一个不平衡的肠道内的微生物种群,这是与小儿炎症性肠病的风险增加。

“我们知道,微生物的种类,你在生命的早期暴露于实际确定免疫系统发展,”资深作者尤金Chang说,医学博士,马丁·波伊尔UChicago医学教授。“我们的免疫系统学会识别自己的自我,和微生物的数万亿gut-they是‘我们’,所以我们的免疫系统学会容忍这些生物,就像它容忍我们自己的细胞。早期暴露在抗生素可以消除一些生物体所必需的教育开发免疫耐受的免疫系统。”

由于开展此类研究的挑战人类患者,研究人员选择使用一个共同的模型为研究结肠炎:老鼠缺乏基因称为il - 10 (il - 10 - / -)。“这小鼠模型建立了基因容易受到炎症性肠病,和我们知道吗肠道微生物组结肠炎的发展中扮演着重要的角色在这个模型中,”第一作者君三好说,医学博士,博士,一位高级助理教授在美国胃肠病学和肝脏病学Kyorin大学医学院和UChicago前博士后学者。

而只有很少做这些老鼠发展自发结肠炎没有任何干预在干净的环境中,如果他们的母亲在怀孕期间暴露于抗生素和护理,破坏微生物可以传播在早期幼崽。30%左右的幼崽垂直传播扰乱微生物继续开发结肠炎。

研究人员使用一种技术称为猎枪的粪便微生物宏基因组测序筛选il - 10 - / -小鼠,antibiotic-induced失调,与未经处理的对照组,识别特定的微生物物种可能区分两组。这使他们的成员细菌门拟杆菌属。

门的重要性的一个线索是,拟杆菌非常丰富的微生物的未经处理的小鼠,但完全缺乏的小鼠暴露于抗生素。更重要的是,研究人员从未见过的拟杆菌治疗小鼠并没有继续开发colitis-but他们经常发现拟杆菌属老鼠的勇气得到了条件。

“这些细菌是由早期暴露于抗生素和根除必不可少的教育发展中免疫耐受、免疫系统”Chang说。“当这些老鼠后获得的细菌,他们的免疫系统从未见过它。它被视为外国,而不是自我,和他们的免疫系统反应。”

为了确定是否恢复重要的拟杆菌属微生物可以纠正失调,研究者磨练在一个特别丰富的物种称为拟杆菌sp。CL1-UC (Bc)。公元前他们添加的微生物组小鼠失调在两个时间点:在婴儿期(三周的年龄)和成年期(11周的年龄)。

公元前嫁接到年轻的老鼠,在关键的免疫系统发育窗口,纠正他们的失调和预防结肠炎,但是添加公元前回到成年老鼠不能纠正失调,甚至恶化他们的结肠炎。

“这表明,你不能在任何时间点恢复丢失的细菌,它必须在一个特定时间在生命早期产生有益的影响,”Chang说。“年轻的动物,我们知道,免疫系统正在开发,这是天真的,它必须被教导,它教被暴露于某些种类的微生物。在某些方面,它类似于一个花生过敏早期接触抗原可以帮助避免tolerize免疫系统花生过敏会发生,但它在一个非常有限的窗口。”

研究人员惊奇地发现,恢复一个微生物足以正确终身失调,并表示它强调相对较小的变化对一个系统可以有一个戏剧性的影响。“这就像亚马逊雨林的大树,“Chang说。“你需要高大的树木,因为如果没有他们,下面的生态系统不能正常发育。但是如果你拥有了这些树,生态系统的其余部分将繁荣。”

结果也会对流行理论IBD的起源。“有一种误解,结肠炎是由经典的病原体引起的,如沙门氏菌,和科学家们花了数年时间寻找一个罪魁祸首,”Chang说。”,但我们的数据指出,这些疾病都是由我们自己的共生的微生物引起的。他们存在于正常健康的微生物,但是考虑到对环境和机会,他们可以转化为微生物则失效了。”

虽然这早期的研究概念,如果结果转化为人类,涟漪效应可能是深远的。“这表明我们可能不得不重新考虑这些方法复杂的免疫紊乱,“Chang说。“我们可以看到,风险是发展中在生活更早期并因此影响了实践,比如剖腹产和配方奶粉喂养,可以影响微生物暴露于一个婴儿。这对我说,作为医生,我们需要转变我们的思想不是立即进展成为这些疾病,但在生命的早期发生了什么。这就是我们需要为这些患者进行干预。”

---

---