把早产儿微生物微生物拼凑在一起

婴儿
资料来源:Unsplash/CC0 Public Domain

人类的微生物群——生活在肠道中的微生物的集合——现在被认为是健康和疾病的重要贡献者。环境、宿主和微生物之间的相互作用都可能影响微生物群的动态,但它们各自的独特作用还没有被很好地理解。现在,波士顿儿童医院(Boston Children’s Hospital)的一名传染病研究人员揭示了微生物群是如何在早产儿肠道内发育的。在早产儿生命初期,肠道内几乎没有微生物存在。

“了解微生物群是如何形成的Seth Rakoff-Nahoum医学博士说,他是感染性疾病和胃肠病学部门的医生和科学家关于主题的论文发表在自然。“我们不能改变它,除非我们知道它是如何发展和发挥作用的。”

早产儿通常是通过剖腹产分娩的,所以他们没有接触到通常的母亲与阴道分娩有关。Rakoff-Nahoum说:“这意味着它们是一块干净的板,出生时肠道几乎没有微生物。”“这是了解微生物群如何发展以及微生物之间如何相互作用和影响的一个很好的方式。”

活动中的微生物生态学

通过粪便样本研究早产婴儿的肠道生态,Rakoff-Nahoum和他的同事发现微生物参与死亡的文字战斗。“我们知道早产肠道微生物组的装配可以预测地发生,但我们不知道为什么,”Rakoff-Nahoum说。作者发现,首先,初始先锋微生物在肠道中沉降。其他微生物遵循,最初与他们的前辈互动以建立建立,但随后利用它们,或擦拭它们,并建立自己的数字。随着微生物继续彼此相互作用,该过程持续,主导有机体以较早的微生物成本建立较大的存在。

具体来说,研究小组发现,不同微生物界(包括细菌、真菌和古菌)之间的相互作用影响了肠道微生物群的组装方式。Rakoff-Nahoum说:“我们非常精确地发现了每种微生物的繁殖和灭绝,以及细菌和真菌的数量之间的反比关系。”他指的是一种真菌,白色念珠菌,抑制了许多优势类型的肠道细菌。“看到在一个新生儿的肠道中能发现多少真菌,以及它们如何调节特定细菌,真是令人震惊。”

下一代测序揭示了动态

要了解彼此相互作用的微生物,已知数量的细菌,真菌和archeae被注入178个早产中的粪便样品中在实验室中培养。

该团队开发了一种名为MK-SpikeSeq的方法,从粪便样本中提取DNA并进行扩增。下一代测序准确地揭示了在微生物相互作用的过程中,每个生物体的DNA含量。

“我们不仅仅是从每个生物中找到DNA的相对量,而是实际数字,”Rakoff-Nahoum说。这难以使用现有方法计算。“我们在微生物之间看到了一定的相互作用网络;一些积极的,一些负面。”

鼠标研究证实了生物体中的同一发现。“我们发现,从一个微生物到另一个微生物的这种过渡实际上是在早产婴儿的微生物体的对微生物对之间的直接相互作用。”

工程微生物群以改善健康

“我们对塑造早产儿微生物组的发展的精确相互作用是针对靶向微生物群工程来改善健康或治疗疾病的关键步骤,”Rakoff-Nahoum说。

向前迈进,团队计划研究早产如何影响特定疾病,例如在败血症期间或死亡内肠癌中的坏死性。研究人员希望找到预防的新方法从获得一个立足点或从进步。

该团队还希望新开发的方法将用于保护和环境微生物学。潜在的用途包括了解细菌和真菌之间的关系,例如在海洋生态系统或土壤生态系统中的藻华。


进一步探索

C型婴儿有微生物组赤字,但随着时间的推移赶上

更多信息:Chitong Rao等。早产儿微生物群组装的多王国生态驱动因素,自然(2021)。DOI:10.1038 / S41586-021-03241-8
期刊信息: 自然

引用:从HTTPS://medicalLxpress.com/news-preterm-infant-microbiome.html中拼接早产儿
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