致病性芽囊原蟲亞型和腸道微生物之間的關係:體外和體內研究

2021-02-23 微生態

新加坡國立大學Kevin Shyong Wei Tan等人於2019年3月11日在《Microbiome》上發表題目為《Interactions between a pathogenic Blastocystissubtype and gut microbiota: in vitroand in vivostudies》的文章。

該文章通過體內外實驗研究了一種特殊亞型的芽囊原蟲(ST7亞型)和腸道中代表性微生物之間的相互關係。文章指出該芽囊原蟲對宿主腸道的影響是與其基因亞型相關聯的,ST7亞型的芽囊原蟲可能通過自身以及刺激宿主產生某些應激因子的方式擾亂宿主腸道的菌群平衡,比如可以選擇性的抑制腸道內諸如長雙歧桿菌、乳酸桿菌等益生菌的生長,而促進諸如大腸桿菌等有害菌的生長,從而誘導某些腸道性疾病的發生。

文章摘要

芽囊原蟲是一種人和動物體內常見的腸道真核生物。宏基因組學數據顯示它是一類常規的腸道微生物,但是在過去,研究人員一直認為它與某些胃腸道疾病的發生有關聯。本研究通過體內外實驗分析了人源致病性芽囊原蟲亞型ST7和腸道菌群中代表性微生物之間的相互關係。

 

一般來說,芽囊原蟲ST7可以對腸道內代表性菌群(除長雙歧桿菌)的生長均有促進作用。對於氧化應激相關基因的轉錄水平分析以及流式細胞術對細胞體內ROS的監測結果均表明芽囊原蟲的存在會使特定細菌遭受氧化應激反應。體外試驗也證明芽囊原蟲誘導的宿主反應能夠降低雙歧桿菌的數量。此外,研究顯示感染芽囊原蟲的小鼠腸道內有益菌(如雙歧桿菌以及乳酸桿菌)的數量在減少。

 

總之,該研究指出芽囊原蟲ST7亞型可以引起腸道菌群的變化,增加腸道菌群失衡的風險。本文研究也指出芽囊原蟲是通過破壞腸道菌群平衡的方式發揮其致病性作用的,這也為日益增多的這類無處不在的寄生蟲共生特性的言論,提出另一種觀點。

文章重點

Ø  目前大多數報導顯示芽囊原蟲是健康人群體內的一種共生寄生蟲,但本實驗結果顯示芽囊原蟲對宿主健康的影響與其基因型有關,某些特定基因型的芽囊原蟲會影響宿主腸道菌群的穩態,從而影響其健康。

Ø  體外共培養以及體內實驗結果均顯示,致病性的芽囊原蟲ST7亞型對常見的腸道菌株生長的影響具有選擇性,對具有益生功能的長雙歧桿菌具有明顯的抑制作用,而對於大腸桿菌、糞腸球菌、枯草芽孢桿菌等致病菌群具有促進作用。

Ø  致病性芽囊原蟲ST7可以聯合大腸桿菌通過氧化應激作用抑制對腸道黏膜組織具有保護作用的長雙歧桿菌來破壞黏膜組織,從而引發宿主的炎症。

文章主要圖片說明

圖1 | 芽囊原蟲和腸道代表性菌屬的相互作用。

 

圖2 | 芽囊原蟲對長雙歧桿菌的抑制作用與細胞內活性氧簇的增加有關。

 

圖3 | 宿主應對芽囊原蟲與長雙歧桿菌相互作用的應激反應。

 

圖4 | 小鼠糞便中腸道內代表性菌群的相對豐度。

 

圖5 | 感染芽囊原蟲的小鼠組織的形態學觀察。

 

圖6 | 腸道菌群和芽囊原蟲的相互作用以及該相互作用對宿主的影響。

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