自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來(lái)，隨著日益繁榮和生活方式的相關(guān)變化，當(dāng)今工業(yè)化國(guó)家出現(xiàn)了許多新的與文明相關(guān)的疾病模式。所謂的“環(huán)境疾病”的實(shí)例是不同的腸炎，如克羅恩病或潰瘍性結(jié)腸炎。常見(jiàn)原因包括人體微生物組的破壞，即身體的自然微生物定植，特別是腸道。

迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)解釋了宿主身體和微生物之間的不同假設(shè)之間的合作：例如，他們假定過(guò)度衛(wèi)生，大量使用抗生素或某些遺傳因素會(huì)永久性地破壞微生物群，從而使人們?nèi)菀谆疾?。然而，到目前為止，這些解釋嘗試還不完整。來(lái)自基爾大學(xué)(CAU)的協(xié)作研究中心(CRC)1182“元組織的起源和功能”的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)制定了一個(gè)關(guān)于環(huán)境疾病發(fā)展的新的更全面的生態(tài)進(jìn)化理論。

基爾的研究人員認(rèn)為，一種不自然且特別全面的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)將細(xì)菌與宿主生物分離，從而破壞了微生物組的微妙平衡。在某種程度上，腸道中過(guò)量喂養(yǎng)的細(xì)菌因此促進(jìn)疾病發(fā)展。基爾科學(xué)家昨天在mBio雜志上發(fā)表了這一基本的新方法，以更全面地解釋環(huán)境疾病。

起源于海洋

基爾研究小組的出發(fā)點(diǎn)是海洋生境的生態(tài)學(xué)：珊瑚和藻類(lèi)死亡的研究以及對(duì)海洋中重要生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)影響表明，除了氣候變化或過(guò)度捕撈等其他因素外，養(yǎng)分海水中的條件可能是問(wèn)題的原因。一旦由于人類(lèi)影響導(dǎo)致食物供應(yīng)過(guò)剩，生活在珊瑚群落中的細(xì)菌就會(huì)開(kāi)始與宿主分離。然后它們不再以宿主的代謝產(chǎn)物為食，而是更喜歡周?chē)蚋S富的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。由于其共生伴侶的外流，珊瑚微生物組的平衡被破壞，結(jié)果導(dǎo)致疾病。

在這種營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)與細(xì)菌 - 宿主關(guān)系平衡之間的聯(lián)系中，我們看到了一個(gè)超越珊瑚非常具體的例子的普遍原則。在對(duì)我們的模式生物，淡水息肉Hydra的研究中，我們能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)這種聯(lián)系。“

Tim Lachnit博士，CRC 1182的研究助理和該研究的第一作者

這些小型刺胞動(dòng)物一旦正常的營(yíng)養(yǎng)攝取受到干擾，就會(huì)出現(xiàn)明顯的疾病跡象，而且可以獲得過(guò)量的食物供應(yīng)。

珊瑚和刺胞動(dòng)物與人有什么關(guān)系？

具有高度概率，實(shí)驗(yàn)中獲得的知識(shí)也可以轉(zhuǎn)移到人類(lèi)健康。類(lèi)似于海水，或淡水息肉的簡(jiǎn)單體腔，它在進(jìn)化過(guò)程中與外部環(huán)境和直接食物供應(yīng)脫鉤，人體腸道中的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)也隨著文明引起的變化而變化飲食習(xí)慣的改變 - 朝著不平衡，能量豐富和低纖維飲食的方向發(fā)展。除了直接的負(fù)面健康后果之外，永久性高，易于加工的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不僅影響它所喂養(yǎng)的人體新陳代謝，而且還影響腸道的細(xì)菌定植，這也是“喂食”的。

微生物從作為其主食的宿主的代謝物轉(zhuǎn)變?yōu)閬?lái)自人類(lèi)食物的大量可用營(yíng)養(yǎng)物，從而與它們與宿主生物的相互作用分離。

這種過(guò)量喂養(yǎng)的細(xì)菌促進(jìn)了它們整體的生長(zhǎng)，某些細(xì)菌以增加和不受控制的方式增殖，從而損害了微生物組的其他成員。

CRC 1182的發(fā)言人Thomas Bosch教授

因此，隨著細(xì)菌定植組成的變化，細(xì)菌與宿主生物之間的相互作用也發(fā)生變化，并發(fā)生嚴(yán)重的適應(yīng)不良 - 稱(chēng)為生態(tài)失調(diào)。

Peter Deines博士，基爾元組織CRC研究員

其中前兩個(gè)代表了非?；镜臋C(jī)制，由于人類(lèi)早期發(fā)展到工業(yè)化前時(shí)代，微生物組能夠定期恢復(fù)正常狀態(tài)，從而重新獲得健康和自然的成分。其他文明相關(guān)因素增加了微生物組的這種不平衡。消除由食物來(lái)源引起的定期禁食并不總是可獲得的，唯一非常罕見(jiàn)的腹瀉導(dǎo)致腸道細(xì)菌定植物的偶發(fā)性減少以及與腸道中微生物多樣性相關(guān)的飲食相關(guān)的貧困僅僅是幾個(gè)例子。

微生物組自愈嗎？

基爾CRC 1182的研究人員與CAU卓越集群“慢性炎癥中的精確醫(yī)學(xué)”密切合作，提出了“過(guò)度喂養(yǎng)假說(shuō)”，為進(jìn)一步研究提供了有價(jià)值的方法，直至可能轉(zhuǎn)移到未來(lái)的治療方法：日期，科學(xué)家們特別想方設(shè)法通過(guò)益生菌等外部干預(yù)來(lái)糾正受干擾的微生物組，即添加某些類(lèi)型的有益細(xì)菌，甚至是糞便移植來(lái)恢復(fù)平衡。

現(xiàn)在，生態(tài)進(jìn)化觀點(diǎn)增加了另一個(gè)維度。它比以往任何時(shí)候都更加融合了微生物組的自然能力，可以重新調(diào)整自身，恢復(fù)健康的成分。因此，未來(lái)的研究方法在于平衡微生物組的具體機(jī)制，以及是否可以通過(guò)改變飲食習(xí)慣來(lái)減少細(xì)菌的“過(guò)度喂養(yǎng)”的問(wèn)題。“一個(gè)有趣的問(wèn)題是，確保微生物組平衡的原始進(jìn)化過(guò)程是否也具有治療潛力，”Lachnit說(shuō)。“例如，未來(lái)我們將不僅考慮禁食的已知健康益處，還考慮其對(duì)微生物組的組成和功能的影響，從而影響炎癥性疾病的發(fā)展，”Lachnit繼續(xù)說(shuō)道。