這些腸道微生物可以保護嬰兒免受感染

這些腸道微生物可以保護嬰兒免受感染

小鼠的新研究表明,腸道細菌可以影響嬰兒是否能夠在消化系統感染中存活。

全世界每天有成千上萬的嬰兒死於摧毀其消化系統的感染,包括由沙門氏菌引起的感染。 E. 大腸桿菌 菌。 還有數百萬兒童生病。

細菌 梭狀芽胞桿菌 除了幫助消化食物外,還為動物提供關鍵的保護,防止感染。 但數據顯示最年輕的新生小鼠沒有 梭狀芽胞桿菌 然而,使它們最容易受到入侵細菌的影響,類似於那些患有這麼多人類嬰兒的細菌。

這項研究結果發表於 科學,可以指出保護人類嬰兒的新方法。

“任何家長都知道新生兒在出生後的第一年內很容易受到感染,包括腸道感染或腸道感染,”該研究的資深作者,密歇根大學醫學院的病理學教授Gabriel Nunez說。 “這項工作表明,腸道微生物群中缺乏保護性細菌是這種易感性的機制,可能超過免疫系統的年齡。”

無菌小鼠

Nunez和他的同事們,包括共同第一作者和研究員Yun-Gi Kim和Kei Sakamoto,從一片空白開始:老鼠在無菌環境中繁殖。

由於沒有自然的天然腸道細菌,小鼠提供了一個獨特的機會,可以看到不同年齡的正常小鼠移植的微生物的影響,並測試對感染的脆弱性。 研究人員還使用先進的DNA分析技術來檢測小鼠腸道中細菌的類型和數量。

底線:在斷奶小鼠從母乳到固體食物的過程中的某個地方, 梭狀芽胞桿菌 細菌開始在腸道中生長,並努力防止兩種形式的致病細菌的生長。


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研究小組使用新生和成年無菌小鼠以及從4-日齡,12-日齡和16-日齡正常小鼠的糞便中取出的腸道微生物樣品進行實驗。

他們發現來自老年正常小鼠的樣本具有最多樣化的腸道微生物,包括 梭狀芽胞桿菌擬桿菌 在較年輕的老鼠身上看不到的細菌仍然完全從母乳中獲取營養。

首先,研究人員給無菌小鼠移植了來自4日齡或16日齡正常小鼠的細菌,然後將它們暴露於可以感染腸道但不能在全身擴散的沙門氏菌菌株。 得到4日齡微生物的一半小鼠死亡,但沒有一隻16天的微生物死亡。

他們再試一次 檸檬酸桿菌rodentium,一種類似於細菌的菌株 E. 大腸桿菌 使人類生病的菌株。 移植4天大的微生物的無菌小鼠生病了,許多人死亡。 但是,當研究人員從16日齡正常小鼠中添加細菌時,其數量為 C. rodentium 在倖存的老鼠的膽量下降。

接下來,研究人員研究了已經給予新生小鼠微生物的無菌小鼠發生了什麼,但是額外劑量的 梭狀芽胞桿菌 or 擬桿菌 細菌加入。他們暴露了這些小鼠的群體 C. rodentium 並發現只給了老鼠 梭狀芽胞桿菌 能抵抗感染。 一周之後,90百分比得到額外的老鼠 梭狀芽胞桿菌然後沙門氏菌仍然活著,而未接受沙門氏菌的人數則為50%。

因為 E. 大腸桿菌 研究人員測試了正常成年小鼠給予萬古黴素時所發生的事情,這是一種選擇性殺死細菌的抗生素 梭狀芽胞桿菌擬桿菌。 兩 C. rodentium 和沙門氏菌在這些環境中蓬勃發展。

增加了防守

為了了解身體自身免疫系統在與腸道微生物相比對抗感染方面的作用,研究小組還研究了兩種免疫系統受損的小鼠。 在無菌環境中培養,然後從4日齡正常小鼠移植腸道微生物,這些小鼠仍然能夠在沒有任何免疫系統幫助的情況下抵抗沙門氏菌感染 - 但只有當他們接受了劑量時添加 梭狀芽胞桿菌 第一。

最後,研究人員研究了添加琥珀酸鹽(一種鹽,這種鹽,即腸道中富含氧氣的細菌作為副產品產生的鹽)進入無菌小鼠的飲用水中,其中含有4天大的微生物 梭狀芽胞桿菌.

這些老鼠甚至更好地抵抗了沙門氏菌感染,這表明厭氧 梭狀芽胞桿菌 以新生兒腸道中繁殖的好氧細菌的廢物為食。

Nunez和他的同事正在進一步研究其作用 梭狀芽胞桿菌 防禦腸道感染。 他們想確定哪種菌株 梭狀芽胞桿菌- 並且有許多 - 具有最大的影響。

他們還研究了母乳在建立新生兒腸道微生物組和保護免受感染方面的作用,以及過渡到可以將微生物從外部世界帶入新生兒腸道的固體食物。 他們想測試微生物組的其他成分是否可以抵御其他病原體。

“通常,我們獲得 梭狀芽胞桿菌 當我們開始吃固體時,我們的膽量就會變得嚴重,但這項研究表明,在生命的早期階段,腸道病原體很容易受到侵害,“Nunez說。

他說,如果增加保護作用 梭狀芽胞桿菌 對於新生兒在進一步的動物研究中的影響,有可能在人類中提出一項臨床試驗,以測試菌株的組合。

來自密歇根大學,芝加哥大學以及日本和韓國大學的Nunez,Kim,Sakamoto及其同事利用美國國立衛生研究院的資金開展了這項工作。

資源: 密歇根大學

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