疾病有微生物指纹吗?

尽管粪便移植可以挽救艰难梭菌感染患者的生命，但其在其他情况下的应用起步较慢。缺乏健康的献血者是原因之一。正如Nibil Quarashi所提到的，只有5%的志愿者能够成为粪便捐赠者，网上的申请表强调了其中的原因……要被视为“健康”，个人必须没有肠道问题、过敏史、最近的哮喘史，甚至没有抑郁症和焦虑症的治疗史。之所以要制定如此严格的标准，是因为我们仍然不清楚微生物群是如何导致所有这些其他疾病的。研究已经开始调查肠道微生物组是否存在一系列不同疾病的“指纹”——从肠易激综合征到焦虑症，甚至帕金森病——以确定肠道是否可以作为下一代微生物组治疗的新途径。专攻肠道健康、微生物学和食品的Quadram研究所信息学主任安德鲁·佩奇(Andrew Page)向朱莉娅·拉维(Julia Ravey)讲述了我们如何找到这些指纹，以及为什么我们仍然需要谨慎……

Andrew -人们所做的是做病例对照研究，他们观察患有某种疾病的人，然后观察正常的人，可能是生活在同一地区，同一家庭的人，他们试图寻找差异。所以你从它们的粪便中提取所有的DNA，然后试着找出其中一种和另一种的物种。只有当你大规模地这样做时，你才能开始看到信号。但这是一个非常新的领域，在过去的几年里发生了很多变化。我认为这可能会让我们在接下来的20年里有事可做，因为我们内心有太多我们不知道的东西。如果你从街上随便找一个普通人，他们身上可能会有我们在实验室里从未见过的新物种，或者是我们在实验室里培养并深入研究过的新物种。

朱莉娅:听起来，在研究某些微生物是否可能与不同的疾病有关方面，现在还处于早期阶段，但到目前为止，哪些疾病显示出了这些潜在的关系?

所以人们说，好吧，也许帕金森氏症和微生物群有关。这已经在多个研究中得到了重复，所以也许有什么道理。但我们并不完全了解是什么导致了这种情况。这只是一个信号，表明帕金森氏症患者有一种不同类型的微生物群，或者它是真实存在的，是一个真实的信号。所以当他们去做研究的时候，他们一致地发现在帕金森患者的肠道中有更多的乳酸菌和双歧杆菌。但需要注意的是乳酸菌在酸奶中很常见。我现在可以告诉你，你在超市买的酸奶并不能治愈你所有的疾病，但双歧杆菌很有趣因为他们在其他研究中发现它有有益的影响。所以当他们给早产儿注射这种药物时，他们发现实际上脓毒症和其他类似疾病的发病率仅仅通过引入这些细菌就下降了。

朱莉娅:所以，如果我们研究许多不同的疾病，并试图找到微生物组的特征，你怎么知道微生物的变化是疾病本身的结果，还是引起疾病的原因呢?单从DNA就能看出这一点吗?

Andrew -不仅仅是DNA，这是你需要大量统计数据和大量其他实验工作的地方。所以如果你只看DNA，人们做的最常见的实验是看16S这是一个很短的区域，是保守的细菌。他们会做一个非常高的水平，他们会说，'哦，这个属在那里。就在这些数字里。对不同的人来说，这是不同的比例。这给了你一个高层次的概述，但这有点像站在多佛悬崖上用双筒望远镜学习法语。你知道，你只能说这么多。基因组测序可以让你更深入地研究，但真正的关键是你可以在哪里找到一个虫子，你可以弄清楚如何培养它，然后你就可以在那个虫子身上做实验。但事情会变得更加复杂，因为在我们的肠道内，可能有数百个物种和谐地生活在一起，每个物种都为彼此提供不同的东西。你不只是在看一个bug，你可能是在看10个bug的组合。 And that's quite a difficult challenge. A lot of science is focused just on pathogens and things that make us sick, but it hasn't focused on all the other commensals, things that don't make us sick. And those have just been kind of ignored because there is no funding for research in those, yet those are the things that keep us healthy or keep pathogens at bay. And they make up the vast bulk of all the bacteria that are right there inside us. But we don't really know what they do.

Julia -那么对于DNA测序，你认为现在，我们是否还处于这样的阶段，我们只是试图识别候选者，然后将这些候选者带入实验室，并试图了解它们的作用，然后才开始研究导致这种疾病的原因?我们就这么处理和治疗吗?

安德鲁-是的。我的意思是，市场上有很多蛇油推销员，他们热衷于这个，就像他们热衷于其他事情一样。他们说，‘哦，你知道，微生物群是最新、最伟大的东西。给我很多钱，买我的鸡尾酒，然后我就能治愈一切。”你知道，我听过很多疯狂的事。不幸的是，很多都只是炒作，然后人们就转向别的东西了。我们所知道的是，实际上，在某些情况下，如果你加入一种细菌，它可以改善药物在系统中的吸收，或者它可以改善其他方面。所以肯定有积极的好处。所以我认为我们实际上必须弄清楚什么是真正受到影响的，什么是没有影响的。我们可以走很多错误的路线。 So people have, say, found a microbiome in the placenta, but then other people have found that that's just contamination. But we absolutely do know that there is so much inside us that we don't know. And as we unpick it, and as we deconvolute all these complexities and how they work and what they produce, we'll find a lot more interesting stuff. And the goal is, in the future, that you can just take a pill with some bacteria in it, and then that'll maybe cure an illness or it'll make a drug more effective. It could lead to a whole new area of treatments for people to make you healthier and live longer, you know, in a much more healthier way.