迄今为止大量研究都证实肠道变形菌门能够反映微生态失调或不稳定的肠道微生物群落结构。健康的哺乳动物肠道还含有变形菌的共生细菌,当这些细菌的数量较少时,这些细菌表现为良性,但在某些肠道环境下,它们会成为可引发炎症的肠道微生物。由此人们认为更好的了解变形菌门是鉴定哺乳动物肠道健康的关键。
二、论文ID
原名:Proteobacteria: microbial signature of dysbiosis in gut microbiota
译名:变形菌门——肠道菌群失调的微生物标志
期刊:Trends in Biotechnology
IF:11.126
发表时间:2015年
通信作者:Jin-Woo Bae
通信作者单位:Department of Life and Nanopharmaceutical Sciences and Department of Biology, Kyung Hee University
三、综述结构
四、综述内容
1 微生态失调中的变形菌
新一代测序技术和生物计算工具的出现为分析菌群结构提供了便利,改变了人们对微生物群落与其生态位之间相互作用的认识。这种方法为研究人体微生物群落的分类和功能多样性打开了一扇窗户。已知健康的成人肠道微生物群随时间变化是稳定的;然而,与新陈代谢和免疫反应相关疾病会使微生物群落出现不平衡不稳定的状态。通过研究探索了微生物群落中丰富的变形菌门与维持平衡的肠道微生物之间的关联。根据分析提出将变形菌门作为微生态失调和疾病潜在的鉴定标准。
2 宿主营养与代谢紊乱
饮食被认为是形成肠道菌群结构的最重要的因素之一。有证据表明,在健康人群和肥胖人群中肠道微生物的分类和功能组成都存在差异。此外,肠道微生物群落的改变是作为人体致病的主要触发因素。
肠道微生物分类组成的不平衡被称为微生态失调。代谢紊乱期间的微生态失调过程常伴随着变形菌门的增加。最近的研究表明可以通过以变形菌门丰度来表征不稳定的肠道微生物群落和代谢紊乱,孟加拉国和马拉维营养不良儿童肠道微生物群落的结构与营养良好的儿童有明显不同,在营养不良的儿童肠道中普遍观察到优势变形菌门。微生态失调产生的选择压力似乎干扰了微生物群落的稳定性,变形菌门适应性会随之增强成为优势菌。随后的小鼠肠道试验证实变形菌门的增加反映了宿主的能量不平衡和不稳定的微生物群落。并且在新生儿时期和胃肠道手术之类的非疾病情况中也观察到肠微生物群中高丰度的变形菌门。
3 免疫失调:炎症和癌症
由于肠腔大量接触外源性抗原,免疫系统必须严格控制,维持与共生细菌的共生关系。宿主可以区分有益的微生物和有害病原体,建立健康的微生物群落。粘膜免疫系统负责清除病原体,这个过程中不恰当的免疫应答会破坏肠内稳态造成微生态失调,并导致局部或全身炎症和代谢功能障碍。短时间内不稳定的肠道菌群,尤其是以变形菌门为主的群落,使小鼠对慢性结肠炎易感性增强。小鼠模型中的先天性免疫失调促使变形菌门生长,进而造成肠道出现炎症。在传染性致病菌或原生动物寄生虫引起的急性炎症和慢性炎症中发现变形菌在肠道微生物群落保持优势,而且在实验动物和人类结肠炎相关的结直肠癌中也有发现相同现象。
五、结论
微生物群落测序技术的发展为研究哺乳动物肠道复杂的微生物群落打开了大门,微生物群落组成是代谢和炎症背景下决定宿主健康的关键因素。研究发现肠道微生物群落的失衡通常源于变形菌门丰度的变化。这篇文章总结了以往大部分研究结果,这些研究探讨了变形菌门的异常变化与维持肠道微生物群落平衡之间的关系。该综述还提出了以变形菌门增加作为诊断疾病和潜在疾病标志的观点。
六、点评
环境因素和宿主因素会引起体内平衡紊乱,并诱使肠道变形菌门发生改变。研究肠道变形菌变化过程有助于改善肠道微生物环境。鉴于大多数研究已经在与宿主生理相关的背景下描述了微生物群落的状况,但是为了开发有效的治疗方法,仍然需要确定致病菌暴发的详细原因。因此还需进一步深入研究变形菌门的功能特征和潜在价值。