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| 体内微生物-宿主如何通讯：肠道细菌自有办法 |
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肠道内的细菌将广谱的生物分子包装成小胶囊，这些物质通过血液输送到身体的各个器官，甚至被大脑中的神经细胞吸收和处理。来自歌德大学、埃尔兰根-纽伦堡大学和旧金山加利福尼亚大学的研究人员首次证明了这一点。新建立的研究方法将有助于更好地了解肠道细菌对疾病的影响，并可能支持创新形式的药物或疫苗输送的发展。
图片:在转基因老鼠的大脑中，两个神经细胞发出红色的光，因为它们从肠道细菌中吸收了含有功能性蛋白质的膜泡。蓝色:脑组织中其他细胞的细胞核。作者:Stefan Momma，德国法兰克福歌德大学在人体中细菌占多数据估计，每个人体细胞对应1.3个细菌细胞。相应地，我们的细菌在遗传多样性上也比我们优越。所有肠道细菌加在一起——肠道的微生物群——拥有的基因数量是人类的150倍。肠道细菌的代谢产物对我们的身体有多种影响，例如它们训练我们的免疫细胞并促进其成熟，它们控制体内的代谢过程以及肠道黏膜细胞自我更新的频率。微生物组组成的变化极有可能促进疾病的发展和进程，例如神经系统疾病或癌症。细菌代谢产物通过直接接触作用于肠道粘膜细胞，然而这些细菌物质是如何到达肝脏、肾脏或大脑等外周器官的，目前尚未得到解释。人们认为，细菌在正常生长或应激反应中释放的小胶囊(膜泡)充满了细菌脂质、蛋白质或遗传的RNA分子，是运输的手段。由歌德大学神经科学中心的Stefan Momma博士、德国国立大学的Claudia Günther教授和加利福尼亚大学的Robert Raffai教授领导的一个国际研究小组，在老鼠身上研究细菌是如何在这些囊泡中分配它们的代谢产物的。为此，研究人员将大肠杆菌植入小鼠的肠道，大肠杆菌产生一种特定类型的基因剪刀(Cre)，并通过囊泡将这些基因剪刀释放到小鼠的环境中。小鼠细胞中含有一种红色荧光蛋白的基因，该基因可以被Cre基因剪刀(Cre/LoxP系统)激活。结果：在小鼠组织的后续检查中，细菌囊泡已被肠道、肝脏、脾脏、心脏和肾脏的单个细胞以及免疫细胞吸收，因此囊泡中含有的功能性Cre可以进入细胞，导致红色标记蛋白的表达，甚至大脑中的单个神经细胞也发出红光。Momma：“尤其令人印象深刻的是，这种细菌的囊泡还可以克服血脑屏障，以这种方式进入大脑，而大脑在其他方面或多或少是密封的。这些具有生物活性的细菌物质被肠道黏膜中的干细胞吸收，这向我们表明，肠道细菌甚至可能永久性地改变其特性。”Momma说，荧光图像表明，这些囊泡可能是通过血液分布在全身的。“对这些从细菌王国到单个哺乳动物细胞的通信途径的进一步研究，不仅将提高我们对自身免疫疾病或癌症等情况的理解，微生物组显然在这些情况下发挥了重要作用。”这种囊泡作为一种提供药物或开发疫苗的新方法，或作为指向微生物组病理变化的生物标志物，也非常有趣。
”文章标题：
Visualizing transfer of microbial biomolecules by outer membrane vesicles in microbe-host-communication in vivo |
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