人類腸道抵抗組織含有6000多個(gè)基因

盡管一個(gè)流行的科幻電視節(jié)目普及了“抵抗是徒勞的”這一說法，但我不認(rèn)為他們指的是居住在我們腸道內(nèi)的微生物數(shù)量。然而現(xiàn)在，法國(guó)國(guó)家農(nóng)學(xué)研究所(INRA)和倫敦國(guó)王學(xué)院(king College London)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)合作研究提供了新的證據(jù)，鞏固了人類腸道菌群被認(rèn)為是抗生素耐藥性決定因素(ARDs)的主要宿主的假設(shè)。此外，該研究小組還采用了一種創(chuàng)新的方法，在人類腸道細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種抗生素耐藥基因。

大多數(shù)腸道細(xì)菌與人類宿主的關(guān)系是無害的。然而,腸道也是引起感染的細(xì)菌在住院患者中,“解釋研究調(diào)查員Willem van Schaik博士教授微生物學(xué)研究所和感染在伯明翰大學(xué),英國(guó)“不幸的是,這些細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生抗藥性,越來越和我們需要了解造成這一發(fā)展的過程。

這項(xiàng)新研究的結(jié)果最近發(fā)表在《自然微生物學(xué)》雜志上，文章題為“基于三維結(jié)構(gòu)的方法預(yù)測(cè)腸道阻力”。

人類腸道是數(shù)萬(wàn)億微生物的家園，其中主要是細(xì)菌。這些細(xì)菌大多對(duì)抗生素敏感，但人類腸道中有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)菌具有對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制。然而，我們?nèi)匀蝗狈?duì)腸道細(xì)菌中產(chǎn)生抗生素耐藥性的基因的機(jī)械理解。

該研究小組開發(fā)了一種新的方法，通過將已知的抗生素抗性酶的三維結(jié)構(gòu)與腸道細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)進(jìn)行比較，來識(shí)別腸道細(xì)菌中的抗性基因。

作者寫道:“對(duì)腸道ARDs(即腸道阻力)的準(zhǔn)確普查尚未完全確定。”為此，我們?cè)谌S結(jié)構(gòu)(同源比較模型)的基礎(chǔ)上開發(fā)并驗(yàn)證了一種注釋方法(稱為兩兩比較模型)，該方法預(yù)測(cè)了人類腸道菌群390萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)中的6095個(gè)ARDs。我們發(fā)現(xiàn)大部分預(yù)測(cè)的ARDs (pdARDs)與已知的ARDs(平均氨基酸同源性29.8%)關(guān)系較遠(yuǎn)，幾乎沒有證據(jù)支持其在物種間的轉(zhuǎn)移。根據(jù)抵抗組的組成，我們能夠?qū)etaHIT隊(duì)列中的受試者(n = 663)分為6種抵抗類型，這些抵抗類型與之前描述的腸道類型有關(guān)。

將這種方法應(yīng)用于腸道數(shù)百萬(wàn)個(gè)基因的目錄中，研究小組能夠識(shí)別出6000多個(gè)抗生素抗性基因，這些基因與以前在致病菌中識(shí)別出的基因有很大的不同。

van Schaik博士指出:“通過比較已知的抗生素耐藥蛋白和人類腸道細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白的結(jié)構(gòu)，我們?cè)谌祟惸c道中發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個(gè)新的抗生素耐藥基因，凸顯了這種環(huán)境中抗生素耐藥基因的巨大多樣性。”“這些基因中的大多數(shù)似乎存在于與人類宿主存在無害關(guān)系的細(xì)菌中，因此可能不會(huì)對(duì)人類健康構(gòu)成直接威脅。”然而，抗生素的持續(xù)使用可能導(dǎo)致這些耐藥基因轉(zhuǎn)移到致病菌，從而進(jìn)一步降低抗生素治療感染的有效性。

這項(xiàng)研究的作者被他們的發(fā)現(xiàn)所鼓舞，并得出結(jié)論:“我們的結(jié)果表明，大多數(shù)腸道微生物群落ARDs可被認(rèn)為是優(yōu)勢(shì)共生菌群固有的，而這些基因很少與細(xì)菌病原體共享。”

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