潜在致命的败血症可能因肠道问题而在某些患者中更为常见。
韩国生物科学与生物技术研究所传染病研究中心的研究人员使用雌性小鼠模型,调查为何败血症的结果会有如此巨大的差异。
这项发表在《自然》杂志上的研究观察了具有不同肠道微生物组的基因相似小鼠。这些小鼠被感染了鲍曼不动杆菌——一种可能导致败血症的高度耐药细菌。
根据研究新闻稿,研究人员比较了存活率较高和较低的小鼠组,检查了它们的肠道微生物组差异、血液和器官中的细菌量以及其他细胞标志物。
研究建议,肠道健康可能在感染前就预示着严重败血症的发生。(iStock)
风险指标
尽管一些小鼠在基因上相似,但更容易受到伤害的小鼠肠道中Muribaculaceae细菌浓度更高。在一个比较中,这些细菌在存活较差的小鼠微生物组中约占28%,而在存活较好的小鼠中仅占0.15%。
存活率较低的小鼠显示出早期且强烈的炎症反应,这随后导致血液、肺部和脾脏中细菌增多。研究人员表示,这表明微生物组导致免疫系统反应更为强烈。
研究还注意到,在存活较差的小鼠微生物组中,一种名为Sangeribacter muris KT1-3的细菌菌株最为突出。通常高存活率的小鼠与KTI-3小鼠同住时表现更差,其存活率降至10%。
这种细菌菌株似乎还会加剧某些感染期间的炎症,使败血症更加严重。
更易受伤害的小鼠肠道中Muribaculaceae细菌浓度更高。(iStock)
这些发现表明,肠道微生物组可以在感染开始前预示免疫系统将如何反应。
微生物组的惊人影响
布鲁克林纽约大学朗格尼医院传染病与免疫学部门主任安德鲁·弗莱明博士表示,"多年来"人们已经知道,在败血症期间,肠道细菌和细菌毒素可以释放到血液中。
弗莱明(未参与此项研究)表示,这会加剧对初始感染的炎症反应。
这位医生描述说,肠道微生物组与免疫系统之间的相互作用"因人而异,复杂多变"。
他继续说道:"但有越来越多的证据表明,多样且健康的肠道微生物组——即生活在人体肠道中的细菌群落——在某种程度上对严重败血症具有保护作用。而失调的微生物组——例如,被抗生素严重改变的微生物组——可能会损害或加剧败血症期间免疫系统的反应。"
肠道微生物组与免疫系统之间的相互作用"因人而异,复杂多变",一位医生如此描述。(iStock)
科学家们开始将肠道微生物组视为"几乎像一个活器官",弗莱明表示,就像心脏、肾脏或肝脏一样,都发挥着"多种功能"来保持身体健康。
他补充说,不健康的微生物组可能对"一系列健康问题产生有害影响"——包括身体对感染的反应。
弗莱明说:"与其他器官相比,我们目前在医生办公室中测量微生物组健康的可用测试较少。然而,这不应阻止我们思考我们的肠道微生物组以及如何保持其健康。"
抗生素的作用
弗莱明指出,抗生素的使用对微生物组有"重大且持久的影响"。据美国疾病控制与预防中心(CDC)称,高达80%的美国成年人每年都会被开具抗生素,而其中约30%被认为是非必要的。
这位医生告诉福克斯新闻数字版:"抗生素耗尽了微生物组的多样性,并在肠道微生物群落中创造了一个空缺,这个空缺可能被环境中的有害细菌填补。"
他表示:"我们必须开始更加批判性地思考我们的抗生素使用和滥用问题,既要维护肠道健康,又要减少抗生素耐药性的传播。"
抗生素"耗尽了微生物组的多样性,并在肠道微生物群落中创造了一个空缺,这个空缺可能被环境中的有害细菌填补",这位医生说。(iStock)
弗莱明说,研究发现是"进一步研究的一个有趣起点",尽管存在一些关键限制。
他表示:"Sangeribacter muris通常不在人类中发现,因此本研究中展示的这种细菌菌株恶化败血症的确切机制不能直接推断到人类身上。应该进行设计良好的临床试验,探索类似的肠道微生物组效应如何在人类败血症中发挥作用。"
尽管存在这些限制,这位医生表示,他支持维持健康肠道微生物组的假设,这有助于保持免疫系统的良好调节,同时降低发展成严重败血症的风险。
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