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微生物组

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看不见的社区居住在全10bet2021年足球欧洲杯球的每个角落,缝隙和利基,从我们自己的身体到我们脚下的土壤和我们生活的房子。这些是微生物体,默默地有助于在我们的身体和环境中保持仔细平衡。它们是细菌,真菌,10bet2021年足球欧洲杯病毒,噬菌体和原生动物的社区,各自非常适合于特定条件。例如,我们的嘴里的微生物组与我们的肠道非常不同。

T.

他术语“微生物组”首次出现在科学文学中1988年。然而,只有最近,我们已经开始更全面地了解他们的微生物群体,他们如何工作,他们的重要性和对健康和疾病的影响更广泛的影响。这种知识飞跃与技术改进恰逢技术改善是没有巧合,特别是在基因组询问中。

但为什么我们的微生物组重要?在“正常”条件下,微生物物种的健康平衡促进了重要功能,如消化,并在海湾保持致病物种,但在回报中,我们必须照顾他们。身体内外的饮食和过度使用的饮食和过度使用的抗微生物可以促成重要物种的枯竭,扰乱微妙的平衡。土壤也是如此,密集的农业和过度使用的化学物质可能会产生负面影响土壤微生物,从而产生植物和无脊椎动物的健康。分析目前的物种可以是健康问题的有用指标,其独特的组成也可以有助于伪造科学家。

研究微生物组

P.

rior到“基因组时代”,科学家依赖于显微镜,细胞培养和脉冲场凝胶电泳研究微生物。现代DNA测序技术现在允许更详细地查看遗传水平的“微生物世界”,帮助我们了解WHO是和什么他们在。

这里采用了两种关键方法:16S核糖体RNA(RRNA)测序和霰弹枪偏心组合。前者是一种变速子测序,是一种更传统的方法,它利用了一个区域16S RRNA在所有细菌和古痤疮中发现的基因。该基因包括八个高度保守的区域和九个可变区。测序时,基因的可变区中的多态性可以检测到,通过将测序数据与具有已知分类标识的菌株数据库的测序数据进行比较,使研究人员能够在样本中识别和分类不同的微生物。它告诉我们WHO有没有。虽然常用,这种方法并非没有其限制:存储在公共数据库中的数据的质量可能会对研究结果产生不利影响,并且区分序列误差和自然遗传变化可能是棘手的。

后一种方法,霰弹枪偏心神经,增加了额外的信息水平,告诉我们谁在那里他们在做什么。从中提取DNA全部样品中的细胞并随机地剪切成较小的片,从而限制偏压。已独立测序的片段的重叠区域用于将拼图旋转并重建样品中存在的基因组和部分基因组。霰弹枪偏心神经数据是复杂的分析,并且有三种常见方法量化多样性:标记基因分析,分化为不同的基因组的序列和组装序列。从比例测序获得的数据严重依赖于每个研究人员可用的生物信息工具能力,并且它可能是耗时的。


微生物组,健康和疾病

一世

Microbiota和主持人之间的命令在若干生物过程中发挥关键作用,例如营养和代谢。然而,微生物组宿主关系的复杂性和交织性质也在人类疾病的发展和进展方面具有风险。在这里,我们仔细看看微生物组在健康和疾病中的作用 - 并突出其作为诊断工具和治疗策略的潜力。

微生物组和癌症

O.

在过去的十年中,在2005年至2015年期间,对微生物组和癌症之间存在兴趣 - 微生物组和癌症的公布文章数量几乎增加了2000%。除了突出癌症和宿主的微生物群系之间的直接联系,这些研究还提供了微生物会影响癌症的证据免疫疗法反应。

许多研究显示了一个肠道微生物组中的病理失衡诊断患有结直肠癌的患者。虽然几种细菌与结肠直肠癌有关,但例如物种;fusobacterium.peptostreptococccus.Porphyromonas.Fvootella.Parvimonas.伯曲面格林酱在许多情况下,尚未阐明驱动致癌的潜在机制。某些物种的口腔细菌已与AN相关联增加风险发展胰腺癌。一种学习由纽约兰松医疗中心的研究人员进行的,发现存在Porphyromona Gingivalis.在口腔洗涤样品中链接到显影胰腺癌的风险增加59%。另外,存在刺激杆菌致动菌泌尿细胞与风险增加119%有关。

微生物组 - 肠轴轴

T.

他的Microbiome在过去十年中被神经科学家强烈审查。这是通过将肠池细菌的数据爆炸引发了大脑疾病的驱动,并提高了我们的大脑如何与我们的肠道中的神经细胞连通。我们对微生物组进行序列能力的进步使神经科学家将微生物组签名与不同的脑病联系起来。

帕金森病,通过逐步增加电机缺陷而定义的神经变性病症,也与电池相关联胃肠道症状。研究啮齿动物模型的研究人员注意到,添加来自帕金森病人的微生物群加速啮齿动物的电机损伤,虽然来自健康对照的微生物群没有。2018年的研究表明,在帕金森的患者中,减少了lachnospiraceae.并增加乳杆菌痤疮克里斯滕纳利科学与更严重的临床症状相关联。已注意到与微生物群的进一步链接自闭症谱系障碍阿尔茨海默氏病缺血性中风。然而,令人信服对这些联系的人类的令人信服的证据仍然存在难以捉摸许多当前数据很难比较和不一致。

理论化的原因机制围绕可能影响肠道神经系统或大脑的微生物分泌的分子。肠道中的细菌发酵导致生产短链脂肪酸(SCFA)。已经存在SCFA(CSF)的SCFA广受认可突出的证据表明,SCFA可以采取行动以加强正直血脑屏障,其崩溃是几种神经变性条件的标志。未来的脑肠道微生物组(BGM)轴的研究需要更详细地梳理提出的致病联系。最近发现微生物种群之内阿尔茨海默氏症的后验证大脑说明了我们的微生物组和我们神经系统之间的联系远远不受完全理解的。

基于微生物组的诊断

一种

N越来越多的研究已经确定了特定物种和微生物水平与特定疾病或病症的存在有关。可以利用这些微生物签名以帮助更早地诊断疾病,更准确。

例如,来自欧洲分子生物学实验室的研究人员团队能够识别分类标记来自无肿瘤患者的尊敬的结肠直肠癌患者。通过对粪便样品进行组织测序,它们能够检测粪便微生物组中的癌症相关变化。其他研究表明,粪便微生物签名还具有有助于无侵入性诊断和监测其他疾病,包括预测非酒精脂肪肝病 - 肝硬化和评估炎症性肠病严重程度

基于微生物组的诊断不仅限于肠道。唾液含有丰富的微生物,超过700种细菌栖息在口腔中。擦拭和漱口水样品使口服微生物群体易于访问,诊断有吸引力的目标。唾液中存在的细菌的多样性和水平可以是条件范围的指标龋齿口服胃肠癌

作为人体最大的器官和第一屏障,皮肤也是各种各样的微生物的所在地检测和监测以提供诊断和预后信息。调查正在持续到如何利用皮肤微生物组以诊断和指导治疗皮肤病,如痤疮,牛皮癣和伤口愈合。

基于微生物组的治疗方法

T.

在某些情况下,他的微生物组可以帮助主人斗争疾病。例如,研究人员最近发现肠道微生物群内存在的特定细菌可以帮助患者的免疫系统安装抗肿瘤反应。最近发表的一项研究科学表明,通过将免疫疗法与特异性微生物疗法结合起来,可以“提高对某些黑色素瘤,膀胱和结直肠癌的免疫应答。

除了直接利用微生物群作为治疗性的,研究人员已经检查了各种生物的微生物,试图确定具有抗癌性质的有前途的生物活性化合物。例如,Murray等人。已经研究微生物群南极阿立迪亚叫Synocum adareanum到确定包含核微生物组的细菌。通过这些信息,他们希望鉴定哪种细菌正在生产palmerolide - 一种生物活性化合物,可作为黑素瘤特异性药物

在生活疗法的发展中,已经有利于兴趣,由此细菌被改变以产生治疗化合物。一个压力大肠杆菌已经设计了制备特异性蛋白质需要治疗罕见的代谢缺陷。此外,新加坡的团队具有工程的肠道细菌,使它们可以与结肠癌细胞相关联,并分泌转化氨基葡萄糖的酶,在一些蔬菜中自然发现的物质,进入磺酰萘,具有已知的抗癌活性的有机小分子。一种研究发表NAT CANCE描述常用为益生菌的肠道细菌的修饰,使得它可以检测通过致病细菌发出的信号 - 并响应信号合成抗微生物分子。

用于检测样品中选择细菌的快速工作流程

人体消化道是> 1,000种不同种类的微生物,包括细菌,古痤疮,真菌,保护物和病毒。他们中的大多数都是无害的 - 有些对人类健康有益。然而,当肠道中微生物的平衡被破坏时,某些细菌可以不受控制地生长,影响其宿主。

来自样品的微生物DNA的纯化是了解微生物组成和平衡的关键步骤。

发现一个工作流程,可快速检测人类粪便样本中的医学相关细菌。

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