科學家發現隱藏的腸道細菌與健康有關

CAG-170 僅透過其遺傳特徵而為人所知。科學家無法在實驗室中培養大部分細菌，因此很難直接研究它們。

研究小組利用先進的計算技術，在來自 39 個國家 11,000 多人的腸道微生物組樣本中尋找 CAG-170 的遺傳特徵。模式很清晰。健康人體內的這些細菌數量比患有發炎性腸道疾病、肥胖症和慢性疲勞症候群等疾病的人要多。

額外的遺傳分析表明，CAG-170 能夠產生大量的維生素 B12。它還攜帶有助於分解腸道內碳水化合物、糖和纖維的酵素。

研究人員認為，CAG-170 產生的維生素 B12 可能支持其他有益的腸道細菌，而不是直接使其宿主受益。換句話說，這些微生物可能有助於維持更廣泛的腸道生態系統內的平衡。

結果表明，CAG-170 最終可以作為腸道微生物組健康的標誌。他們還指出開發專門用於維持 CAG-170 健康水平的益生菌的可能性。

領導這項研究的劍橋大學獸醫系研究員 Alexandre Almeida 博士表示：“我們的工作表明，CAG-170 細菌——‘隱藏微生物群’的一部分——似乎在人類健康中發揮著關鍵作用，很可能是通過幫助我們消化食物的關鍵成分並保持整個微生物群的平穩運行。”

「我們研究了 39 個國家和 13 種不同疾病（包括克羅恩病和肥胖症）的數千人的腸道微生物組。我們一致發現，患有這些疾病的人腸道中的 CAG-170 細菌水平較低，」他補充道。

該研究發表在期刊上 細胞宿主和微生物。

探索“隱藏的微生物組”

這項研究建立在阿爾梅達先前努力編譯人類腸道中發現的微生物基因組的詳細參考庫的基礎上。此資源被稱為人類胃腸道基因組統一目錄，繪製了我們體內微生物的遺傳藍圖。

為了創建目錄，阿爾梅達使用了一種稱為「宏基因組學」的技術，該技術包括立即分析腸道樣本中的所有微生物 DNA，然後將其分離為單一物種。

這項工作鑑定出了 4,600 多種生活在腸道中的細菌。值得注意的是，其中 3000 多種微生物以前從未在那裡被記錄過，這突顯了還有多少微生物組尚未被探索。

該目錄提供了所有物種的參考基因組，包括 CAG-170。這些參考文獻就像基因指紋一樣，使研究人員能夠檢測其他腸道樣本中的特定微生物。

「我們之前的工作表明，我們腸道微生物組中大約三分之二的物種以前是未知的。沒有人知道它們在那裡做什麼——現在我們發現其中一些物種是人類健康的重要組成部分，但未被充分認識，」阿爾梅達說。

三項獨立分析證實了這種關聯

該團隊分析了主要生活在歐洲、北美和亞洲的人們的 11,000 多個腸道微生物樣本。該資料集包括健康個體以及被診斷患有 13 種不同疾病的人，包括克羅恩病、大腸癌、帕金森氏症和多發性硬化症。

透過將每個樣本與標準化的人類胃腸道基因組目錄進行比較，研究人員發現，CAG-170 是「隱藏微生物組」中與健康最密切相關的群體。這種模式在各國都是一致的。

在第二次分析中，科學家檢查了 6000 多名健康個體腸道微生物組的完整組成，以確定哪些物種最能穩定腸道生態系統。 CAG-170 再次被評為與健康最相關的族群。

第三項分析關注的是生態失衡的人，也就是腸道微生物群變得不平衡的情況。 CAG-170 水平低與生態失調的可能性增加有關。這種不平衡與腸躁症、類風濕性關節炎、焦慮和憂鬱等長期疾病有關。

對未來益生菌的影響

人體腸道含有數十億細菌，約 4,600 種。儘管每個人的微生物組合都是獨特的，但微生物組的總體目標是相同的：幫助身體正常運作。

研究人員希望透過更好地定義健康的微生物組是什麼樣子，他們可以確定它在疾病中如何變化，甚至可能恢復平衡。客製化益生菌是一種可能的方法，這項研究代表了朝這個方向邁出的重要一步。

「益生菌產業還沒有跟上腸道微生物組研究的步伐——人們仍在使用幾十年前使用的相同類型的益生菌，」阿爾梅達說。 “我們現在發現了像 CAG-170 這樣的新細菌群，它們與我們的健康有著重要的聯繫，而旨在支持它們的益生菌可能會帶來更大的健康益處。”

迄今為止，許多微生物組研究都集中在可以在實驗室中培養和研究的細菌。大多數 CAG-170 細菌尚不能以這種方式培養。在這些發現導致潛在的新療法之前，科學家需要開發新的方法來種植和測試它們。