研究小组调查了肠道菌群随后是否以及如何恢复

人类的肠道充满了数十亿的有益菌。用抗生素治疗通常会破坏大部分抗生素。包括MDC科学家在内的一个研究小组调查了肠道菌群随后是否以及如何恢复。研究结果发表在科学杂志《自然微生物学》上。

人类消化道包含一小群微生物。肠道内的细菌数量与生活在地球上的人类大致相同。这些微生物几乎总是为它们的宿主提供福利。它们帮助消化食物，产生维生素，培养免疫系统。此外，它们的存在有助于阻止病原体的传播。

但是肠道微世界，也就是微生物组，对破坏很敏感。Sofia Forslund博士说：“当平衡失去平衡时，就会有感染、超重和糖尿病的风险，以及炎症和神经系统疾病，”Sofia fors Lund博士于今年5月从欧洲分子生物学实验室(EMBL)调到柏林的MaxDelbrck分子医学中心(MDC)研究人类和微生物群之间复杂的相互作用。

抗生素会在肠道中留下永久的痕迹。

在最近发表在《自然微生物学》上的一项研究中，Forslund与来自丹麦、德国和中国的同事一起，研究了广谱抗生素治疗如何影响肠道细菌的相互作用。瑞典研究人员表示，“我们可以证明，给药后6个月，微生物群几乎完全恢复。”但只是“几乎”:“一些敏感的细菌物种已经完全消失了，”福斯伦德说。

在为期四天的研究中，由MDC研究人员和哥本哈根大学两名科学家领导的研究小组向12名同意参与的健康年轻男性提供了三种抗生素(美罗培南、庆大霉素和万古霉素)的混合物。这些药物主要用于更常见的抗生素，不再有效，因为细菌已经对它们产生了耐药性。

有些种类的细菌在注射后仍然存活。

然后，研究人员对他们的受试者的微生物群进行了为期六个月的研究。通过DNA测序——一种用于确定遗传物质结构的方法——他们确定了男性肠道中存在哪些细菌物种，以及细菌中存在哪些基因。该团队还特别关注耐药基因，这是微生物用来抵抗药物的基因。“我们的研究可能是第一次研究抗生素对细菌基因活性的影响，”Forslund说。

研究人员报告说，尽管服用了三种强效抗生素，但这是第一次肠道没有完全消毒。在剩余的细菌中，研究小组甚至发现了一些以前未知的尚未被描述的物种。其他微生物会收缩并变成孢子——这是一种生命形式，在不稳定的条件下，细菌可以存活多年，而不会失去原有的特性。

起初，越来越多的致病病原体出现。

随后的肠道再积聚是渐进的。“这类似于森林在火灾后慢慢恢复的情况，”Forslund说。然而，根据研究人员的说法，具有致病特征的细菌，如粪肠球菌和具核梭杆菌，最初出现的频率更高。同时，该团队能够识别微生物中的许多毒力因子——对人类更有害的结构和代谢物。“这项观察解释了为什么大多数抗生素会导致胃肠功能紊乱，”Forslund说。

但是随着时间的推移，肠道菌群又正常化了。有害微生物越来越多地被有益细菌取代，如产乳酸的双歧杆菌，它有助于防止病原体离开。六个月后，受试者的微生物群几乎和以前一样。然而，不止一些早期细菌物种失踪了。“正如所料，细菌中的抗性基因数量也在增加，”Forslund报道说。令人惊讶的是，抗生素给药后最快重新出现的细菌物种并不是最具抗性的基因。“这种遗传物质似乎更有可能在肠道再增殖中发挥长期作用，”研究人员说。

肺部微生物组也将被进一步研究。

“鉴于个别物种明显的永久性损失和耐药基因数量的增加，这项研究再次表明了谨慎使用抗生素的重要性，”Forslund强调。“还需要进一步探索未来如何提高敏感微生物群免受抗生素侵害的成功率。”

科学家们计划为这项研究做出贡献。例如，MDC目前正在进行一项观察性研究，Forslund希望通过这项研究了解长期抗生素治疗如何影响肠道生物多样性——以及更多的物种消费是否会增加肥胖和代谢疾病的风险。她还想研究抗生素使用期间肠道细菌交换耐药基因的频率。一项调查这些药物对肺部微生物群影响的研究正处于计划阶段。

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