如何使小鼠肠道微生物更接近人的肠道微生物

如何使小鼠肠道微生物更接近人的肠道微生物

近日,美国加州理工的一项研究表明,当防止啮齿​​动物食用粪便时,它们的小肠微生物群与人类肠道中的微生物群落更为相似。

越来越多的人研究表明肠道微生物群参与人身心健康的许多方面,因为大多数营养和药物都是在这个位置被身体吸收的。为了研究肠道微生物群,研究人员通常使用小鼠和大鼠,因为这些动物很容易照顾、繁殖迅速,并且与人类有许多生物学上的相似之处。 但人类和这些动物之间存在着显著的差异。 其中一个差异-实验室啮齿动物吃自己粪便的倾向-可能对与小肠微生物群有关的研究有重大影响。

近日,发表在“Microbiome”杂志上的一项研究中,RustemI smagilov实验室的研究人员发现标准实验室小鼠(消耗粪便)在其小肠微生物群落中与人类相比可能有重要的差异。

研究界几十年来一直意识到实验室啮齿动物消耗粪便,这是一种被称为共养的做法,但尚未理解的是,这种活动实际上是如何影响小肠内的条件的。大多数研究人员通过将老鼠安置在允许粪便通过电线的地板上来解决共生问题。 然而,老鼠和老鼠非常擅长吃便便,因为它出来了,因此研究人员怀疑电线地板实际上可能没有那么有效。

在这项研究中,进一步实验室小鼠小肠中的微生物群,以了解当这些小鼠被阻止食用自己的粪便时,微生物群及其功能是否不同,如果这样做会使这些实验室小鼠更类似于人类。为了找出答案,研究小组给老鼠安装了“尾巴杯”-基本上是小老鼠尿布,捕捉动物的繁殖力,防止它们吃。研究人员分析这些尿布症小鼠的肠道含量和微生物群落时,他们发现与标准小鼠相比,小肠的肠道存在显着差异。

Bogatyrev称通过共同预防将粪便细菌带入小肠的过程是“自我重新接种”。通过消耗它们自己的粪便,小鼠将细菌从大肠重新引入小肠,并改变上消化道的状况和微生物群落。

遗憾的是,该研究中Bogatyrev博士和他的同事并未试图确定自我再接种一般如何影响涉及小鼠的研究,但他们怀疑,如果小鼠模型的消化系统的行为不像人类的消化系统,那么可能会对许多研究领域产生广泛的影响。

但是研究人员指出:“一个领域可能是饮食研究。” “如果小肠中有更多微生物,反过来会影响那里的胆汁酸成分,饮食中的营养成分可能会被不同地吸收。例如,脂肪。另一个区域可能涉及益生菌和肠道微生物生态自我再接种可能会在控制给药方案中导致不一致的结果,因为您不知道动物本身如何将益生菌重新引入肠道。

此外,对共同预防至关重要的另一个大领域可能是药物研究。研究人员在临床前模型中使用啮齿动物,所施用的药物通常被小肠吸收,在那里它们可能会受到小肠微生物群的影响。这项工作表明,自我再接种的效果需要经过严格控制排除,这将为未来肠道微生物研究带来很多新发现和机会。

参考文献

1.   Said R. Bogatyrev, Justin C. Rolando, Rustem F. Ismagilov. Self-reinoculation with fecal flora changes microbiota density and composition leading to an altered bile-acid profile in the mouse small intestineMicrobiome, 2020; 8 (1) DOI: 10.1186/s40168-020-0785-4

2.   California Institute of Technology. “Making the mouse gut microbiome more human-like.” ScienceDaily. ScienceDaily, 13 February 2020.

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