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      微生物組成像技術(shù)揭示了腸道細菌的混合組織
      
			
      
				2019-05-21 11:56:30
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      人體腸道微生物組的破壞與幾種疾病相關(guān)，包括肥胖和癌癥。然而，關(guān)于人類腸道中近1,000種細菌物種的空間組織知之甚少，這可能影響物種彼此之間以及與宿主相互作用的方式。
      

      微生物組成像技術(shù)揭示了腸道細菌的混合組織
      

      在一項新的合作研究中，伍茲霍爾海洋生物實驗室，福賽思研究所和圣路易斯華盛頓大學的科學家們在無菌小鼠中建立了一個簡化的模擬人體腸道微生物組，并通過在該系統(tǒng)開發(fā)的成像技術(shù)揭示其結(jié)構(gòu)。 MBL。該研究發(fā)表在本周的“美國國家科學院院刊”上。
      

      研究的第一作者，MBL科學家杰西卡馬克韋爾奇說：“我們認為我們會看到細菌簇，一些物種聚集在食物顆粒周圍，其他物種聚集在腸道粘液層中，這些物質(zhì)將細菌與宿主組織分開。” 。“相反，我們看到了一個混合社區(qū)，每個細胞往往緊挨著不同物種的細胞。”粘液層附近和腸道內(nèi)部(管腔)的細菌群落看起來相似，其中消化的食物被肌肉收縮所推動。
      

      “該研究表明，宿主正在混合微生物，防止形成大量單一細菌，”Mark Welch說。“宿主通過將粘液和上皮細胞分解到腔內(nèi)，并通過機械混合腸道內(nèi)容物來實現(xiàn)這一點?？赡苓@種混合創(chuàng)造了一個進化穩(wěn)定的微生物群落。”
      

      馬薩諸塞州劍橋市福賽思研究所的資深作者加里·博里西說：“以前沒有人以這種方式研究這種復雜的微生物群落。如果我們真的想了解微生物組的作用，只知道哪些微生物存在是不夠的。我們還必須了解他們正在做什么，他們正在談論什么以及為什么。這個問題的部分答案是弄清楚誰是旁邊誰和誰在旁邊什么。”
      

      了解微生物組的空間結(jié)構(gòu)是一個年輕的領(lǐng)域，這些研究人員正在通過他們的新型成像技術(shù)開拓。他們在模型腸道中看到的與他們之前對人類牙菌斑的研究形成鮮明對比，他們在那里發(fā)現(xiàn)了高度有組織的細菌物種組合。
      

      “我們并不完全理解為什么微生物組織在口腔和腸道中的組織如此不同，”馬克韋爾奇說。“它可能與流速有關(guān)。在口腔中，如果細菌不粘附在某物上 - 無論是彼此還是宿主 - 它們會在幾秒鐘內(nèi)進入胃中。在腸道中，流動內(nèi)容發(fā)生在幾小時而不是幾秒鐘的時間范圍內(nèi)。“
      

      Mark Welch和合作者目前正在探索許多人類和海洋生態(tài)系統(tǒng)中的微生物組織，包括人類舌頭，墨魚腸道，海藻表面和海洋塑料碎片。
      

      他們的成像技術(shù)使研究人員能夠使用稱為組合標記和光譜成像 - 熒光原位雜交(CLASI-FISH)的技術(shù)同時成像和鑒定15種或更多微生物類群。該團隊的模型腸道微生物組包含15種通常在人體腸道中豐富的細菌物種。
      
			

			
        
      
			
      
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