即使极少接触现代医学也能迅速改变人体微生物组。在Cell Press期刊《Cell Reports》5月20日发表的一项新研究中,研究人员揭示,仅仅经过几次医疗访问后,偏远亚马逊原住民社区的肠道微生物就开始向城市工业化人口中更为常见的模式转变。
"这项研究让我们更好地了解了人类肠道微生物的敏感程度,"新泽西州罗格斯大学的通讯作者Maria G. Dominguez-Bello表示。"这为未来研究如何在使用抗生素等可能消耗肠道微生物的药物后恢复我们的微生物组打开了大门。"
先前的研究表明,包括饮食、生活方式和生活环境变化在内的城市化可能会影响人类肠道微生物。但由于这些变化往往同时发生,科学家很难将每个因素对微生物的影响区分开来。
生活在偏远亚马逊丛林中的委内瑞拉原住民社区,使用祖先的知识和技术进行捕鱼、狩猎、采集和园艺。他们的传统生活方式和饮食在很大程度上一直保持不变。然而,自2015年底以来,一些村庄开始通过世界卫生组织支持的项目接受季度性医疗访问,以治疗和预防盘尾丝虫病(又称河盲症)——这是一种在非洲和拉丁美洲国家流行的寄生虫感染。通过该项目,村民们接受常规的抗寄生虫药物和基本医疗服务。
"该项目提供了一个罕见的自然实验,"Dominguez-Bello说。"我们从城市社会的研究中知道抗生素可能对肠道微生物产生巨大影响,"她说。"但我们不知道即使是基本的药物可能会如何影响那些极少接触药物的人。"
研究团队在2015年10月首次与医疗团队一起访问了这些村庄,并在2016年2月再次访问。他们从335名参与者身上采集了肠道、口腔、鼻腔和皮肤样本。
研究团队发现,即使在饮食或生活方式没有重大变化的情况下,村民的肠道微生物组在第一次医疗访问后就开始与工业化社会生活的人们的肠道微生物组相似。在为期四个月的治疗过程中,村民的肠道微生物多样性下降,与纤维消化相关的Prevotella(普雷沃氏菌)和Treponema(密螺旋体)菌群数量减少。与此同时,在工业化人群中更为常见的Bacteroidota(拟杆菌门)和Verrucomicrobia(疣微菌门)等细菌群落在村民中变得更加丰富。
这些变化与长期接受医疗接触的村庄中观察到的变化一致,在这些村庄中,某些微生物群落逐渐变得不那么常见。这些变化表明,医疗接触可能有助于将微生物组推向更城市化的配置,儿童的变化最为明显。
研究团队还分析了村民中微生物功能可能发生的变化。他们发现,治疗后,参与分解简单碳水化合物和产生抗生素耐药性的微生物基因在肠道中变得更加普遍,而与某些代谢过程和纤维发酵相关的基因则减少。
"Dominguez-Bello说:"这些村庄的人们拥有几乎两倍于一般人的肠道微生物多样性,高多样性意味着他们有多种微生物执行类似的功能。这些社区的微生物组与美国普通人的微生物组之间仍然存在很大差异。但如果多样性继续下降,可能会有失去重要功能的风险。"
这些变化不仅限于肠道。研究人员还发现口腔、鼻腔和皮肤上的微生物群落也发生了变化,尽管每个身体部位的反应不同。例如,村民的口腔微生物多样性下降,但在第一次医疗访问后,鼻腔微生物群落显示出多样性增加。
Dominguez-Bello表示,治疗河盲症等传染病的项目提供了挽救生命的益处,但未来的公共卫生策略也可以考虑尽量减少对肠道微生物组的影响的方法。
"我们的发现表明,微生物组非常敏感,可以快速变化,"Dominguez-Bello说。"从肥胖到过敏甚至某些癌症在内的许多疾病都与肠道微生物有关。了解如何保护和恢复微生物多样性可能成为改善我们健康的重要组成部分。"
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