來源：生物谷原創 2022-07-19 15:56
腸道微生物既與良好的健康有關，也與促進自身免疫性疾病、炎癥性腸病、代謝綜合征，甚至是神經精神疾病等疾病的產生有關。
腸道微生物既與良好的健康有關，也與促進自身免疫性疾病、炎癥性腸病、代謝綜合征，甚至是神經精神疾病等疾病的產生有關。對這些不好影響的一個流行解釋是所謂的“腸漏（leaky gut）”假說，即潛在的破壞性細菌逃出腸道，引發慢性炎癥反應，從而導致多種疾病。但是，一個未解之謎是潛在的致病細菌如何能在健康人中存在幾十年而沒有明顯的健康后果。
在一項新的研究中，耶魯大學免疫生物學助理教授Noah Palm及其研究團隊對這個謎團提出了新的見解。他們描述了腸道細菌如何隨著時間的推移而進化，通過獲得跨越腸道屏障的遷移能力而變得更具致病性，并在腸道以外的器官中持續存在，從而驅動慢性炎癥和相關病癥。相關研究結果于2022年7月13日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Within-host evolution of a gut pathobiont facilitates liver translocation”。
在這項新的研究中，Palm團隊研究了一種潛在的致病細菌的遺傳學和行為，他們將這種細菌植入缺乏自身腸道微生物的無菌小鼠中。隨著時間的推移，他們發現這些細菌分化成兩個不同的群體：一個與祖先菌株的行為相似，另一個獲得了微小的DNA突變而使它們能夠生活在腸道的粘膜內，并在逃離腸道后持續存在于淋巴結和肝臟中。
不像傳統的病原體會促使免疫系統迅速清除，這些遷移的小菌群在器官中保持半隱蔽狀態，可以避免免疫系統的注意---至少是暫時的。然而，這些作者發現，隨著時間的推移，它們的存在最終會引發炎癥性病變，如自身免疫性疾病。他們說，這種現象至少可以部分解釋為何一些有潛在致病菌的人從不患病，但是為何患病風險隨著年齡的增長而增加。
這些作者說，腸道細菌變得更具致病性的這種能力是由一種稱為“宿主內進化（within-host evolution）”的現象驅動的，它解釋了為什么生活在我們腸道中的單個細菌物種能夠在我們的一生中適應和進化。這一發現表明，影響宿主內進化的速度或軌跡的環境因素也將對微生物群驅動的疾病產生重要影響。例如，食用健康飲食的人傾向于在他們的腸道中出現多樣化的細菌群落。這意味著許多不同的細菌必須競爭空間和資源，限制了任何單個細菌物種的群體規模，從而降低了潛在的不健康細菌變體出現和逃離腸道的機會。Palm解釋說，然而，在細菌群落多樣性較低的情況下，腸道內可能會出現更多的生態位，從而增加了產生破壞性細菌變體的可能性。
在單克隆定植的C57BL/6小鼠的鶉雞腸球菌分離株中檢測到突變。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04949-x。
Palm說，“這些細菌基本上預先適應了存在于腸道外的器官中。我們認為，由于非致病菌株在個體之間的優先傳播，這一進化過程在每個新的宿主身上重新開始。”
他補充說，了解宿主內部進化在塑造腸道內細菌行為方面的作用，最終可能會發現新的治療干預措施來限制或重定向這一過程，以防止與“腸漏”相關的多種疾病的產生。（生物谷 Bioon.com）
參考資料：
Yi Yang et al. Within-host evolution of a gut pathobiont facilitates liver translocation. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04949-x.
