俄勒冈大学的一项新研究发现，有益的肠道细菌能够主动感知肠道粘膜，并利用这些信息来保持在适当的位置。若这种交流中断，细菌的行为可能会异常，进而导致肠道炎症。
这些发现揭示了克罗恩病和溃疡性结肠炎等肠道疾病的潜在机制，并为开发更有效的益生菌提供了新的思路。
由UO微生物学家Jarrod Smith在Karen Guillemin实验室领导的研究团队于7月28日发表在《细胞宿主与微生物》杂志上的论文中报告了这一发现。
“我们通常认为粘液只是润滑剂，比较惰性，”艺术与科学学院分子生物学研究所的教授吉列明表示。“但这项研究表明，细菌会对肠壁中特定的化学信号作出反应，这可能会影响细菌的生理功能。”
健康的肠道微生物群不仅仅是特定微生物的集合。这意味着某些细菌需要在正确的地点、时间和方式下存在。然而，绘制人类肠道细菌的空间分布和活动是非常具有挑战性的。研究人员利用斑马鱼观察细菌在活体动物体内的行为，因为斑马鱼在幼年时是透明的。
Guillemin的团队研究了气单胞菌，这是斑马鱼微生物群的重要组成部分。在健康的斑马鱼肠道中，气单胞菌细胞在特定区域聚集成大团块。
在这项新研究中，研究人员在气单胞菌表面发现了一种能够检测肠道粘膜的大型蛋白质。具体来说，这种蛋白质与聚糖（修饰粘液蛋白表面的复杂糖分子）相互作用。
然而，研究人员发现经过改造的气单胞菌缺乏这种表面分子，无法正常聚集。这些细菌没有形成大的聚集体，而是像孤狼一样行动，最终进入了它们通常不会出现的肠道部分，导致了炎症的发生。
研究人员通过改造气单胞菌，使其具有来自不同细菌物种的类似细胞表面分子，特别是嗜粘菌Akkermansia。Akkermansia是一种有益的人类肠道细菌，有时会在益生菌补充剂中发现。
史密斯表示：“在我们的细菌中被破坏的东西也在许多与人类相关的细菌中被发现。”他补充道：“我们的数据表明，只要改造其中一种细菌的某一部分，就可以逆转许多炎症。”
这一发现表明，细菌与肠道粘膜之间的交流可能对多种细菌都至关重要，而不仅仅是气单胞菌。深入了解有益细菌在肠道中的行为，以及当它们未能接收环境提示而行为异常时的问题，可以帮助科学家开发出更多有证据支持的针对特定问题的益生菌配方。
该研究还为研究肠道炎症提供了一种新的模型。人们对克罗恩病、结肠炎和肠易激综合症等肠道疾病的了解仍然有限，因此在实验室中用不同的方法模拟炎症可以帮助研究人员找到这些复杂疾病的根源。
“对我来说，这项研究的一个主要收获是，它为我们期望有益细菌在健康肠道中的行为以及促进这些健康相关行为的分子机制提供了新的视角，”吉列明总结道。
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