果蠅養(yǎng)殖自己的益生菌
微生物組的作用越來越被認為是健康的一部分。最多樣化和最重要的細菌群落位于腸道。據(jù)信微生物群的操作可有助于治療某些疾病。然而,為了實現(xiàn)它,有必要了解細菌的范圍以及它們?nèi)绾味ㄖ衬c道。該領(lǐng)域的研究使用了模式生物,即小鼠和果蠅,它們也受益于與細菌的這種關(guān)聯(lián)。
現(xiàn)在,PLoS Biology上發(fā)表的一項研究提供了一種研究這種細菌- 主體相互作用的新工具。來自Gulbenkian科學研究所(IGC)的一個研究小組揭示了細菌群落如何在實驗室或野外殖民果蠅,以及這種殖民化在自然界中的影響。了解這些定植機制可能允許在農(nóng)業(yè)害蟲或蚊子等疾病載體中進行微生物群操作。
直到最近,人們才認為果蠅(Drosophila melanogaster)在其腸道中沒有穩(wěn)定的細菌群落。腸道細菌需要不斷攝入食物。由IGC的Luis Teixeira實驗室的研究人員Ines Pais領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組現(xiàn)已證明,果蠅的細菌群落比以前認為的要穩(wěn)定得多。但實驗室和野外的蒼蠅之間存在差異。全球用于研究的實驗室蒼蠅與不能定殖腸道的細菌有關(guān)。相反,這些細菌在蒼蠅的食物中生長,并經(jīng)常被它們攝取。IGC團隊發(fā)現(xiàn)了與野生蒼蠅有關(guān)的非常不同的情況。他們表明,與野生蠅相關(guān)的細菌具有更高的定殖能力。奇怪的是,這些野生蒼蠅的細菌能夠在實驗室飼養(yǎng)的蒼蠅腸道內(nèi)定殖。通過關(guān)注其中一種細菌,研究人員表明,腸道的穩(wěn)定和連續(xù)的定植會導(dǎo)致細菌不斷轉(zhuǎn)移到環(huán)境中,從而有利于下一代。
“果蠅通過與它們一起運輸下一代將生長和進食的地區(qū)播種的細菌來實施一種農(nóng)業(yè)。這樣,下一代蒼蠅將獲得與這些細菌相關(guān)的所有益處和生育能力,“Ines Pais解釋道。“這種相互作用也類似于人類使用酵母烘焙面包或細菌制作酸奶時所發(fā)生的情況,”該研究小組的首席研究員Luis Teixeira補充道。
關(guān)于為什么果蠅被用來研究細菌在腸道中定殖的方式,LuísTeixeira說:“果蠅中的細菌群落比哺乳動物小得多,也更簡單。而且,生產(chǎn)沒有任何細菌的果蠅相對容易,這有利于定植的研究,由于之間存在著相似的生物學機制果實蠅和人類,我們認為有,我們可以從飛學到許多教訓。”研究人員警告還指出,許多昆蟲在農(nóng)業(yè)或疾病媒介中具有破壞性的作用。“通過操縱它們的微生物群,有可能控制這些昆蟲或它們傳播疾病的能力,例如,登革病毒和瘧疾寄生蟲,”LuísTeixeira說。
人類與巨大的微生物群落永久接觸,包括細菌,病毒和真菌。身體表面和粘液上有許多社區(qū)。就細菌種類而言,最大和最多樣化的細菌群落位于腸道中。在正常條件下,微生物群處于平衡狀態(tài),為宿主生物提供益處。我們的細菌促進我們身體的正確發(fā)育,營養(yǎng)物質(zhì)的分解和對某些病原體的保護,這些病原體可能導(dǎo)致腸道感染。然而,當這種平衡被擾亂時(例如,通過使用抗生素),微生物群物種可能會改變。有機體經(jīng)歷了生態(tài)失調(diào)狀態(tài),社區(qū)可能會對健康產(chǎn)生危害。
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