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Science解析微生物組,首證男女有別

日期:2013-01-21 09:22:40

發表在117日《科學》(Science)雜志上的一項新研究表明,生命早期接觸胃腸道細菌可幫助小鼠預防自身免疫性疾病。這項研究還揭示了相比于男性,女性多發性硬化癥、類風濕性關節炎和紅斑狼瘡等自身免疫性疾病風險更高的原因。

 

來自多倫多病童醫院的研究人員發現,當自身免疫性(1型)糖尿病高風險的雌性小鼠接觸到來自成體雄性小鼠的正常腸道細菌時,它們能夠強有力地抵御這一疾病。在這類小鼠品系中,由于強大的遺傳風險因子超過85%雌性小鼠會形成自身免疫性糖尿病。相比之下,生命早期接觸正常雄性腸道微生物的雌性小鼠,只有25%形成了這一疾病。

 

“我們的研究結果提出了,利用正常腸道細菌來阻止高遺傳風險兒童胰島素依賴型糖尿病進程,這一潛在治療策略,”課題負責人、多倫多病童醫院遺傳學與基因組生物學資深科學家、多倫多大學免疫學和醫學生物物理學部教授Jayne Danska博士說。

 

第二個意外發現是,揭示了腸道微生物治療對于性激素的影響。“我們驚訝地看到,當年輕的雌性小鼠接觸到來自成年雄性的正常腸道微生物時,它們的睪酮水平升高。隨后我們證實,這一激素對于腸道微生物治療預防這一疾病至關重要。發現動物的性別決定了它們的腸道微生物組成,且這些微生物影響了性激素水平,而激素轉而調控了一種免疫介導性疾病,這完全出人意料,” Danska博士說。

 

她補充說:“我們尚不清楚將雄性腸道微生物轉移到雌性體內提高其睪酮水平,以及這一過程預防自身免疫性疾病的機制。這項研究為探究改變腸道微生物群,預防或治療免疫介導性疾病的臨床潛力開辟了一個新的研究領域。”

 

保健假說

 

研究結果支持了“保健假說”,表明過去的50年,由于我們接觸微生物的改變,而導致自身免疫性疾病和炎性疾病顯著增高。腸道微生物對于免疫系統的正常發育和培訓,食物中營養物質的攝取,保護我們避免某些感染性疾病至關重要。“我們的腸道微生物是我們自身的一個重要組成部分,我們體內細菌細胞的數量比人類細胞要多過10倍,它們與我們相伴共同生活在一起,” Danska博士說。

 

以往的研究表明生活在農場的孩子,暴露于更密集的,更復雜的微生物環境,相比于居住于村莊或城市的兒童,他們更少患免疫介導性疾病。

 

新論文首次鑒別了飼養于相同環境中的雌雄性小鼠正常腸道微生物之間的差別,并證實將雄性腸道細菌轉移到高遺傳風險的雌性體內可以預防自身免疫性疾病。

 

“我們的發現指出了正常腸道微生物組成與自身免疫性疾病預防之間的直接關系。從這些研究發現中,我們能夠進一步討論確定腸道微生物、性激素和控制不必要免疫反應之間的關系特征,” Danska說。

 

對于糖尿病和其他自身免疫性疾病的意義

 

Danska博士說,研究人員成功預防了高風險小鼠形成1型糖尿病,這表明相似的方法或許可以適用于預防和治療其他免疫性疾病,尤其是那些顯示雌性性別偏倚的。

 


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