聚焦细菌之外:微生物组中被忽略的其他成员
NATALIA MESA 2023-12-16
最近的研究表明,真菌微生物组可能有助于抑制有害菌、调节免疫系统,也可能导致慢性疾病。

细菌、真菌、古菌、病毒、原生动物等微生物共同组成了人体微生物组。随着微生物组研究的不断深入,科学家们发现,细菌以外的其他微生物组成员也发挥着不可忽视的作用。

今天,我们特别关注真菌微生物组,希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发与帮助。

被忽视的微生物组成员

近年来,随着大量的科学研究将肠道微生物组与肠易激综合征、神经系统疾病等一系列疾病联系起来,肠道微生物组受到了广泛关注。

在组成肠道微生物组的众多微生物中,细菌最受科学家们的关注。但肠道中的其他微生物可能对整体健康同样重要,尽管它们常常被忽视,比如真菌。

真菌存在于肠道、皮肤和呼吸道等部位,由真菌组成的群落被称为“真菌群落”,也被叫做 “真菌微生物组(mycobiome)”。

最近的研究表明,真菌微生物组可能有助于抑制有害菌、调节免疫系统,也可能会导致慢性疾病。科学家们已经将肠道中的真菌与无数疾病联系起来,其中包括COVID-19,以及其他数十种肠道、神经和呼吸系统疾病。

图. 研究表明,肠易激综合征患者的肠道中往往含有大量的白色念珠菌。

肠道微生物组由什么组成?

凯斯西储大学医学院、克利夫兰医学中心的微生物学家、教授,BIOHM Health公司联合创始人Mahmoud Ghannoum说,几个世纪以来,研究人员一直在研究细菌微生物组,但他们在很大程度上忽视了真菌微生物组。

微生物组不仅包括细菌,还包括了真菌、古菌、病毒和寄生虫,它们定植于我们的皮肤表面以及肠道、呼吸道和泌尿生殖道等部位。真菌微生物组约占微生物组的0.1%。虽然科学家已经记录了人类肠道中的数百种真菌,但只有几十种在个体间是常见的。

研究人员认为,尽管真菌在微生物组中只占少数,但它们仍然极其重要。研究表明,真菌会影响细菌的生长和多样性,而这些微生物均会帮助我们消化食物,保护我们免受疾病侵袭。

香港中文大学肠道微生物菌群创新中心主任、教授、临床医生黄秀娟将微生物组比作一个生机勃勃的热带雨林生态系统。她说:“(人体有一套生机勃勃的)微生物组可以很好地保护着我们。”

但有时,这些微生物组也会失去平衡,比如当某些真菌开始增殖,占据微生物组中更大的比例时,就会带来麻烦。Ghannoum解释说,真菌和细菌都可以在消化道(的管腔内)形成一种致密的“斑块”,这种斑块被称为生物膜,对抗生素有耐药性,生物膜可以被视为一道阻碍机体吸收营养的屏障。

这种微生物失衡的状态被称为菌群失调,其发生原因包括服用广谱抗真菌药或抗生素,以及饮食不当。科学家们发现它与数十种疾病有关,不仅仅是肠道疾病。

图.白假丝酵母菌。

真菌微生物组对疾病有什么影响?

现代基因测序技术使科学家们能够对人的肠道和其他器官中的所有微生物进行分析。有研究将健康人和患者的真菌微生物组进行了比较,结果显示肠易激综合征患者的肠道中往往含有大量白色念珠菌。同样,科学家们还将菌群失调与乳糜泻、炎症性肠病、结直肠癌和其他各种肠道疾病联系起来。

例如,黄秀娟的团队研究了肥胖患者的真菌微生物组,发现肥胖人群的肠道真菌微生物组与非肥胖人群的不同。在即将报道的一项研究中,她正在测试一个猜想——某些细菌和真菌比其他细菌和真菌更容易分解食物,并且她认为其团队分离到了一株可能具有分解脂肪功能的真菌。

COVID-19大流行让科学家们进一步了解了真菌微生物组是如何影响疾病的。黏膜免疫学家、威尔康奈尔医学院微生物学和免疫学副教授Iliyan Iliev研究真菌和肠易激综合征已有十年之久。但当COVID-19大流行爆发时,他将研究重心移到了COVID-19研究。

于是,他发现了一件令人惊讶的事情:COVID-19重症患者体内的抗原水平异常高,而这些抗原会指导免疫系统攻击真菌,尽管这些患者并没有被检测到真菌感染。并且病情越严重,患者体内的抗原越多。

通过继续观察COVID-19重症患者的血液和粪便,Iliev和他的研究团队发现,肠道真菌可能会在COVID-19感染后,通过刺激中性粒细胞,导致肺部出现破坏性炎症。这些细胞会产生高水平的细胞因子IL6(这是一种促炎蛋白),并在感染后长达一年的时间里保持较高水平。

Iliev说:“在这种情况下,你的免疫系统会时刻保持警惕。”

真菌微生物组也可能是肠-脑轴(两个器官之间的双向交流模式)的重要组成部分。研究表明,自闭症患者的真菌微生物组与非自闭症患者的真菌微生物组不同。除肠道外,真菌失衡还与哮喘、慢性阻塞性肺病等呼吸系统疾病以及多种皮肤病有关。

如何改善真菌微生物组?

到目前为止,大多数研究只显示了真菌失衡与疾病之间的相关性,黄秀娟如是说。下一步是开始研究微生物失衡是否会导致疾病(即研究因果关系)。她解释道,科学家可以通过无菌小鼠来实现这一目标——可以将微生物引入小鼠的肠道,观察它们是否会出现胃肠道疾病症状,从而来研究微生物失衡是否会导致疾病。

但黄秀娟说,终极目标则是利用真菌微生物组来治疗疾病。

这项工作已经在进行中。科学家们正在寻找能够重新平衡微生物组(包括真菌)的药物或营养补充剂。Ghannoum最近发表的临床试验结果表明,旨在分解真菌和细菌生物膜并重新平衡肠道的营养补充剂有可能减轻胃肠道症状。

Ghannoum说:“我们的研究目前仍处于早期阶段。”

黄秀娟(未参与该研究)表示,这类干预措施很有前景,“我认为,在未来,我们将能够利用这种疗法治疗许多不同的病症。”

黄秀娟补充道,她和她的同事已经证明,粪菌移植可以有效治疗某些疾病。她的团队在治疗移植物抗宿主病方面取得了成功,其发现将从健康人的粪便中分离出微生物移植到患病者体内,可以减轻儿童移植物抗宿主病的症状。移植物抗宿主病指一种患者在接受移植后对新组织产生排斥反应的疾病。

对于健康人来说,专家们普遍认为,获得健康的真菌微生物组(当然健康的微生物组也一样)的最佳途径是饮食多样化,多吃富含纤维的水果和蔬菜,多运动,并控制压力。与此同时,避免酗酒、吸烟以及含有高加工糖和盐的饮食,因为其会破坏真菌微生物组的平衡,Ghannoum说。

Ghannoum说:“我常说微生物组就像一个花园。夏天,你要给花施肥、拔草。 微生物组是好或坏,这一切都掌握在我们手中。我们可以靠自己重新平衡肠道,获得健康。”

相关推荐
评论
热门分类