深圳子科生物報(bào)道：

人體的腸道是一個(gè)危險(xiǎn)的地方。

生活在我們腸道中的細(xì)菌會(huì)分泌出毒素，用以阻止微生物入侵者。但是每個(gè)人的腸道都有自己的一套毒素，來(lái)自霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所院的科學(xué)家研究指出，它們必須有自己的一套“passcode”才能生存下去。

這一研究發(fā)現(xiàn)公布在10月30日的Nature雜志上。這項(xiàng)研究朝著適合不同人群改變有益微生物的方向邁出了步。

文章作者，霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的Joseph Mougous說(shuō)，研究結(jié)果表明，對(duì)于益生菌或活體生物療法而言，還沒有一種的方法，可以通過(guò)細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)品促進(jìn)健康細(xì)菌生長(zhǎng)。

他說(shuō)：“操縱腸道微生物來(lái)促進(jìn)健康，很有潛力，但目前尚不清楚這些腸道的細(xì)菌規(guī)則。”

這些微生物（圖中包含了五種細(xì)菌）被稱為腸道微生物組，在人們的健康中發(fā)揮著關(guān)鍵作用

細(xì)菌防御機(jī)制

人體腸道中充滿了細(xì)菌。每克糞便含有約1000億個(gè)細(xì)菌細(xì)胞，腸道細(xì)菌的數(shù)量與人類細(xì)胞的數(shù)量比例高達(dá)10：1。這些微生物（統(tǒng)稱為腸道微生物組）承擔(dān)著各種各樣的工作，Mougous說(shuō)。他們消化食物，保持腸道表面完整，提供維生素，并排除有害細(xì)菌。“腸道微生物組對(duì)人類健康非常重要——我們當(dāng)然要了解清楚。”

在過(guò)去的十年中，Mougous的小組研究出了一種細(xì)菌防御機(jī)制，該機(jī)制稱為VI型分泌系統(tǒng)。這就像一個(gè)分子注射器，將毒素猛擊到鄰近的細(xì)胞中。毒素會(huì)破壞細(xì)胞壁，切割膜并耗盡細(xì)胞的能源。他說(shuō)：“它們非常陰險(xiǎn)。”

細(xì)菌利用免疫基因來(lái)中和這些毒素并保護(hù)自己。入侵者缺乏正確基因的入侵者，會(huì)從腸道排出。 Mougous的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)以為毒素和免疫力基因像鎖和鑰匙一樣成對(duì)出現(xiàn)。但是研究中，通過(guò)對(duì)來(lái)自1000多個(gè)人類糞便樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析顯示出令人驚訝的結(jié)果。

脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）的免疫基因遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了毒素基因。研究小組發(fā)現(xiàn)，所有這些額外的免疫基因?qū)嶋H上都屬于其他細(xì)菌。這些細(xì)菌竊取了脆弱擬桿菌的基因，保護(hù)自己免受毒素的侵害。Mougous表示，這意味著基因?qū)τ诩?xì)菌在腸道中的生存至關(guān)重要。這是科學(xué)家以前從未知曉的。

Mougous與微生物學(xué)家Benjamin Ross，Elhanan Borenstein等人合作進(jìn)行了基因組分析。Mougous說(shuō)：“這種合作非常有趣，因?yàn)樗刮覀儍蓚€(gè)團(tuán)隊(duì)都進(jìn)入了新領(lǐng)域。”

實(shí)驗(yàn)表明，免疫基因簇聚集在DNA的片段上，這些DNA的片段可以從一個(gè)細(xì)菌菌株轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)細(xì)菌菌株。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿和活體小鼠中，研究人員發(fā)現(xiàn)攜帶這些基因的細(xì)菌立即對(duì)脆弱擬桿菌的毒素產(chǎn)生了抗性。

研究小組發(fā)現(xiàn)，人類糞便樣品具有毒素和免疫基因的*組合。“因此，在一個(gè)人的微生物組中生存所需要的東西可能與另一個(gè)人的微生物組中有所不同。”

他說(shuō)，研究結(jié)果可以解釋為什么人們很難修補(bǔ)他們的微生物組組成。 “用某些細(xì)菌在腸道nei定植的通用方法可能永遠(yuǎn)不會(huì)成功，因?yàn)檫@需要個(gè)體化分析。”

原文標(biāo)題：

Benjamin D. Ross et al. "Human gut bacteria harbor acquired interbacterial defense systems." Nature. Published online October 30, 2019. doi: 10.1038/s41586-019-1708-z