抗生素治疗可引起肠道微生物的短暂和长期的破坏

来源：news medical |校审：James Ives|2019-10-22|翻译：聚生物

肠道中数以万亿计的微生物帮助人类健康，包括母乳的消化，分解纤维，帮助控制免疫系统。然而，抗生素治疗已知会破坏这些微生物的群落结构——500到1000种主要有益的细菌。

阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)的一项研究现在已经在30个人身上追踪到了一种微生物取代另一种同类微生物的破坏程度，这些人都是年轻、健康的成年人，他们有望拥有稳定的微生物群落。

“从我们的分析中可以看出，恢复新菌株数量和稳定性的能力因人而异。”凯西·莫罗（Casey Morrow）博士，研究小组组长，UAB细胞、发育和整合生物学系名誉教授。

莫罗说，恢复情况的不同可能对健康产生影响。

他说：“随着个体年龄的增长，抗生素治疗的数量和周期可能会有所不同，微生物菌株的储备库可能会枯竭，从而导致特定微生物菌株的个体特异恢复模式。”“了解这种恢复模式——包括抗生素后特定菌株的出现——可能是长期健康的重要影响因素。”

“在未来，这些个体特异性恢复模式的特征也可以用来预测内源性和外源性微生物病原体的易感性。”

UAB研究使用生物信息学工具来分析先前描述的一项研究，该研究对18名个体进行了为期一周的单一抗生素头孢丙烯治疗。他们的粪便样本分别在治疗前、抗生素治疗结束时和治疗后三个月收集。UAB的研究还分析了之前所描述的12名患者的数据，这些患者连续四天服用三种抗生素——美罗培南(meropenem)、庆大霉素(gentamicin)和万古霉素(vancomycin)。采集服用前的粪便样本、治疗结束时、治疗后第4天、第38天和第176天的粪便样本。六名未接受抗生素治疗的对照者的数据也进行了分析。

相比之下，与单一抗生素组和对照组相比，三种抗生素组治疗后持续6个月的新菌株显著增加。此外，在多重抗生素个体中，瞬时菌株的比例也明显较高。莫罗说，这意味着一种长期的改变，即转向另一种稳定的微生物群落状态。这些变化不是由于增长率的差异造成的。

莫罗说:“考虑到微生物群落对人类健康的重要性，我们认为我们利用这些数据得出的结果可以用来帮助评估不同条件下微生物群落的稳定性。”“例如，我们现在可以为临床研究人员提供指导，以判断某些疾病(如癌症或糖尿病)的治疗对肠道微生物群落的影响，这可能对结果的评估具有重要意义。”此外，这种方法可以应用于患者的住院前和住院后，以确定哪些人可能需要进一步管理他们的微生物群。”

“这项研究使用了由uab开发的一种菌株追踪生物信息学工具，称为基于窗口的相似性单核苷酸变异体(WSS)，用于跟踪个体从治疗前到抗生素后治疗的微生物菌株，”UAB遗传学系和Heflin基因组科学中心的Hyunmin Koo博士领导了这一信息学分析。这项技术促进了对抗生素对人类肠道微生物区系影响的分析。以前对微生物群的研究能够确定包括每一种物种相对丰度信息在内的总体分类特征，但显示出在菌株水平上区分每种物种或在纵向跟踪每个个体中相同菌株的局限性。

Source:

University of Alabama at Birmingham

Journal reference:

Koo, H., et al. (2019) Individualized recovery of gut microbial strains post antibiotics. npj Biofilms and Microbiomes. doi.org/10.1038/s41522-019-0103-8.

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