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寄生虫感染能改善肠道菌群 精选

已有 7604 次阅读 2016-4-17 15:53 |个人分类:自然科学|系统分类:观点评述

最近,纽约大学朗格尼医学中心研究人员在《科学》刊登了最新研究成果,发现肠道寄生虫可以通过影响肠道菌群治疗肠道疾病。这一发现符合“不干不净吃了没病”的谚语,国际上对这一问题有一个专门的说法是卫生假说,就是不讲卫生能提高免疫功能,减少自身免疫性疾病的发生。

隐匿在肠道的寄生虫,我们一般会认为会加剧肠道炎症。但是科学家早就发现,随着卫生条件的改善,特别是肠道寄生虫感染率的下降,城市居民过敏和自身免疫性疾病的发生率反而升高,在寄生虫流行的地区,很少有人患炎症性肠病;在经济发达的地区,有很多人饱受炎症性肠病折磨,这些地区很少有人体内还有寄生虫。科学家解释这一现象为卫生假说。

纽约大学Ken Cadwell等带着这个疑问开始了研究。首先,Cadwell建立炎症性肠病小鼠模型,测量各项指标,包括肠道病理生理学和微生物成分。给小鼠喂食一种肠道寄生虫Trichuris muris,发现小鼠体内发生三种变化:第一,炎症性肠病典型肠道异常现象消失;第二,炎症指标水平下降;第三,IBD小鼠肠道微生物菌群发生了变化,Bacteroides菌群(B菌)的数量骤降,Clostridiales(“C菌”)数量上升。另一种Heligmosomoides polygyrus肠道寄生虫喂食也可得到同样效果。研究结果说明,肠道寄生虫能帮助肠道改善炎症性疾病,这种改善同时伴随肠道菌群的改变。

为了证实人类也存在类似情况,Cadwell在马来西亚做了一个调研。被调研群体分别是:生活在吉隆坡、肠道鲜有寄生虫的城里人,和土著部落里、肠道寄生虫丰富的原住民。分析两个不同群体的肠道微生物,Cadwell发现,城里人的肠道里,“B菌”是优势菌群;土著部落原住民肠道里,“C菌”是优势菌群。这说明符合肠道寄生虫感染可以促进有益菌比例增加的预期,人类的肠道寄生虫感染和动物寄生虫感染带来的效果类似。更关键的是,如果用药物杀死土著部落原住民肠道的寄生虫,“B菌”会取代“C菌”,成为优势菌群。这从反面进一步确定了肠道菌群确实会受到寄生虫的调控。Cadwell团队已经开展了两项肠道寄生虫治疗克罗恩病的临床试验。参与临床试验的志愿者需要喝下含有肠道寄生虫的蛋清。但是实验结果并不理想,Cadwell不得不终止临床研究。出现这种失败的临床研究结果,并没有让这些科学家放弃继续探索。

塔夫茨大学免疫学家Joel Weinstock指出,如果能弄清楚寄生虫影响“B菌”和“C菌”变化的背后机制,可以使药物来调节菌群的变化。

这类研究过去也早有报道,这和美国近年开展的用大便移植和大便药物治疗存在类似的道理,都是通过改变肠道菌群纠正身体健康状况,达到治疗疾病的目的,从推进效果上看,大便移植和大便药物取得的临床研究效果已经比较明确,并从肠道疾病向全身代谢性疾病扩展。通过寄生虫改善身体健康状况,过去有从寄生虫影响宿主免疫功能的角度研究,例如发现寄生虫感染能增加Treg细胞或减少Th17细胞的数量和功能,从而可以抑制炎症反应。现在的研究是证明寄生虫可以影响肠道内细菌成分,是寄生虫治疗和肠道菌群研究的结合。正如免疫学家Joel Weinstock的看法,如果能弄清楚寄生虫感染对肠道菌群改变的物质基础,将可以寻找能改善肠道菌群的药物。不过这从基本道理上讲没有问题,但并不是光明大道,一方面可能这种物质不存在,或者存在多种物质,即使确定存在这类物质,也存在使用这类物质给药方法和剂量的问题。个人认为,寄生虫作为一种和宿主共同进化的物种,提高宿主健康水平是寄生虫的任务之一,也许在长期共同进化过程中,这些寄生虫体内就存在可以促进宿主健康的细菌,简单说寄生虫的大便中存在这些健康细菌,这当然需要研究证实。所以有这种想法,是受到曾经有学者发现,欧洲一些地区的黄蜂可以传播酿酒酵母,甚至这些酵母可以在黄蜂肠道内发生基因的交换。

参考文献:

1.RamananD Bowcutt R Lee SC Tang MS Kurtz ZD et al. 2016. Helminthinfection promotes colonization resistance via type 2 immunity. Science

2.http//www.sciencemag.org/news/2016/04/parasitic-worms-may-prevent-crohn-s-disease-altering-bacterial-balance



https://blog.sciencenet.cn/blog-41174-970747.html

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