PNAS：微生物組成像技術(shù)揭示腸道微生物的復(fù)雜性

很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)我們已經(jīng)知道，破壞人體的腸道微生物問題啊會(huì)導(dǎo)致許多疾病的發(fā)生，例如肥胖以及癌癥等。然而，我們并不清楚腸道內(nèi)一千多種微生物的空間排布特征，這些特征直接影響了微生物與宿主以及其它種類的微生物的相互作用。

在最近的一項(xiàng)研究中，來(lái)自Forsyth研究所海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們以及來(lái)自華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的研究者們利用無(wú)菌小鼠構(gòu)建出了一個(gè)簡(jiǎn)單的人體腸道微生物組模型，并且利用成像的方式觀測(cè)了其結(jié)構(gòu)特征，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《PNAS》雜志上。

“我們猜測(cè)能夠看到成群的細(xì)菌，其中一些圍繞在食物殘?jiān)車硗庖恍└患谀c道的粘膜層”，該研究的作者，來(lái)自MBL的科學(xué)家Jessica Mark Welch說(shuō)道：“然而事實(shí)上，我們發(fā)現(xiàn)許多細(xì)菌混合成為一體，不同類型的細(xì)菌彼此之間并沒有間隔”。存在于粘膜層周圍的細(xì)菌群落以及存在于腸道中部的細(xì)菌群落并沒有明顯的差異。

“這項(xiàng)研究表明宿主會(huì)將細(xì)菌狙擊在一起，避免單一成分的大規(guī)模細(xì)菌群落的形成”，Mark Welch 說(shuō)道：“宿主通過(guò)不斷地將粘膜層與上皮細(xì)胞脫落至腸腔中實(shí)現(xiàn)這一目的。而這一作用的結(jié)果是能夠創(chuàng)造出進(jìn)化上相對(duì)穩(wěn)定的微生物群落”。

對(duì)微生物組群落的空間結(jié)構(gòu)的理解是一個(gè)新興的領(lǐng)域，研究者們利用先進(jìn)的成像技術(shù)成為了該領(lǐng)域的開路者。這一發(fā)現(xiàn)與之前利用人體的牙齒樣本得到的結(jié)論相反，后者發(fā)現(xiàn)微生物會(huì)以種群為單位各自形成獨(dú)立的群體。