【密室逃脫?!】耶魯研究發現腸道細菌可逃脫 隱身其他器官成致病原

演化是無間斷進行的過程。最近刊於《自然》的研究則警告,隨時間推移,腸道細菌可能會演化到可生活在腸道以外,這可能會使牠們變得更加危險,可能會給人體其他器官帶來慢性炎症和相關的健康風險。

有大量研究解釋了腸道微生物對我們的健康可能產生的好與壞處,但科學家仍然不太了解這些不同的生物機制和連鎖反應是如何發揮作用的。

一些健康問題被歸結為所謂的「腸漏 (leaky gut) 」,即腸道比應有的通透性更強,將細菌釋放到消化道外。然而,關於這種情況還有很多懸而未決的問題,例如這是炎症問題的症狀還是原因。

耶魯大學免疫生物學家 Noah Palm 指出,其中一個謎團是幾十年來都在健康人體內的潛在病原菌,為何沒有對人體造成明顯健康影響。

為了解開這個謎團, Palm 的團隊將潛在致病菌鶉雞腸球菌 (Enterococcus gallinarum) 引入自身沒有腸道微生物的無菌小鼠體內。團隊隨後對小鼠進行了 3 個月的監測。鶉雞腸球菌是一種在 6% 人口的腸道微生物群中發現的細菌。

團隊觀察到該細菌能演化成兩種不同的類型。一種與原始菌株相似,另一種則具有小的 DNA 突變,因此可生活在腸道的黏膜內層中,甚至能在逃離腸道後,在淋巴結和肝臟中存活。

更令人擔憂的是,變異的菌株顯然會隱藏在多個器官中,從而逃避免疫系統的注意。在小鼠實驗中,變異菌株的存在可能導致炎症反應,包括與自身免疫性疾病,例如多發性硬化症相關的炎症反應。

Palm 在大學報中指出,團隊相信,由於非致病菌株在個體之間的優先傳播,這種演化過程會在每個新宿主中重新開始。

換言之,在人類宿主中,隨著一些無害菌株轉移到其他人身上,腸道內可能會打開一個生態位,從而為腸道中的其他細菌提供演化空間。

團隊解釋,這種現像被稱為「宿主內演化」,這可能解釋了為何生活在人體腸道中的細菌物種,可隨著時間推移而適應,而包括飲食在內的環境因素對此也有一定影響。

腸道中的細菌群落越多樣化,任何一個物種的生長空間就越小,從而降低了不健康變異體發展的機會。任何影響這種多樣性的因素,例如飲食,都可以幫助解釋炎症性疾病的風險,而這些疾病有時會以「腸漏」形式出現症狀。

如果人類能夠更了解這種細菌演化,或許能夠開發和引入針對這些健康問題的預防性療法,在特定細菌逃出腸道之前進行針對性治療。

來源:

Yale News, How gut microbes can evolve and become dangerous

報告:

Yang, Y., Nguyen, M., Khetrapal, V. & et al. (2022). Within-host evolution of a gut pathobiont facilitates liver translocation. Nature 607, 563–570. doi: 10.1038/s41586-022-04949-x

文/AC、審/WL

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