有益腸道菌群如何有效適應(yīng)宿主腸道

近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報(bào)告中，來自英國(guó)諾里奇研究所的科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)了腸道菌群定殖及吸附特殊宿主的分子機(jī)制，相關(guān)研究或能幫助研究人員開發(fā)新型改進(jìn)型的益生菌，這種益生菌或能優(yōu)化定殖到腸道菌群的能力，同時(shí)還能以生物被膜的形式與宿主建立聯(lián)系來幫助宿主抵御感染性疾病的發(fā)生。

本文研究還能幫助我們理解腸道中的微生物菌群如何與宿主建立持久和特殊的關(guān)系來維持機(jī)體健康。研究者Nathalie Juge表示，我們利用羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）作為模型來研究腸道微生物菌群如何適應(yīng)宿主機(jī)體，羅伊氏乳桿菌是許多不同動(dòng)物機(jī)體中最常見的一種腸道菌群。

此前研究人員發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌能夠利用一種關(guān)鍵蛋白吸附到腸道組織表面，這種蛋白名為富含絲氨酸的重復(fù)蛋白質(zhì)（Serine Rich Repeat Protein，SRRP），其是一類黏附素，主要參與致病菌的感染及生物被膜的形成，當(dāng)一群微生物菌落聚集在表面時(shí)就會(huì)形成生物被膜；研究者還發(fā)現(xiàn)，SRRP還能在非致病性的細(xì)菌細(xì)胞中產(chǎn)生，比如乳桿菌屬細(xì)菌，其對(duì)于小鼠腸道中生物被膜的產(chǎn)生至關(guān)重要。

這項(xiàng)研究中，研究人員通過研究獲得了特殊的結(jié)構(gòu)和生化信息，即闡明了黏附素如何與宿主結(jié)合，同時(shí)研究者還鑒別出了用來結(jié)合的特殊區(qū)域的特點(diǎn)，通過計(jì)算這些特征的結(jié)構(gòu)并且運(yùn)行計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，SRRP與腸道組織的結(jié)合區(qū)會(huì)依賴于pH而經(jīng)歷構(gòu)象的改變，這或許會(huì)影響其結(jié)合腸道中不同組分的能力。

當(dāng)腸道中的pH隨著系統(tǒng)的變化而產(chǎn)生改變，并深入到腸道內(nèi)的粘液層時(shí)，細(xì)菌或許就會(huì)利用部分機(jī)制來適應(yīng)腸道內(nèi)部的環(huán)境；如今研究人員已經(jīng)鑒別出了有益細(xì)菌同腸道之間的關(guān)聯(lián)，基于本文研究結(jié)果，未來研究人員有望開發(fā)出一種新型策略來幫助抵御病原體生物被膜的形成，同時(shí)也能夠設(shè)計(jì)出新型的益生菌來適應(yīng)宿主，幫助促進(jìn)宿主的機(jī)體健康。