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Poop Matters: Making the Mouse Gut Microbiome More Human-Like

越来越多的人认为,肠道菌群与生理和心理健康的许多方面有关,包括帕金森病、多发性硬化症,甚至一些行为。特别是小肠的微生物群可能对人体健康产生重要影响,因为大多数营养物质和药物都是在这个部位被人体吸收的。为了研究肠道微生物,研究人员通常使用小鼠和大鼠,因为这些动物很容易照顾,繁殖速度快,而且与人类有许多生物学上的相似之处。但是人类和这些动物之间有很大的区别。一个这样的区别——实验室啮齿动物吃自己粪便的倾向——可能会对小肠微生物组的研究产生重大影响。

在发表在《微生物》杂志上的一项研究中,研究人员在实验室的Rustem Ismagilov,加州理工学院# x27; s埃塞尔威尔逊鲍尔斯和罗伯特·鲍尔斯教授化学和化学工程与雅各布斯分子工程研究所主任医学表明,标准实验室老鼠(使用它们的排泄物)可能有重要的差异在小肠微生物群与人类。

研究社区已经知道了几十年,实验室啮齿动物粪便消费,这种做法被称为粪食性,但是没有理解的是,这个活动如何影响条件在小肠内,说Bogatyrev说,加州理工学院博士后学者在化学工程和该研究的第一作者。

":大多数研究人员还认为,把老鼠安置在铁丝地板上,让粪便排出体外,可以解决食粪问题。然而,老鼠很擅长吃便便,他说,所以我们怀疑金属地板可能不是那么有效

在这项研究中,Bogatyrev和他的同事研究了实验室小鼠小肠内的微生物群落,看看当这些小鼠被阻止食用自己的粪便时,微生物群落和它的功能是否不同,以及这样做是否会使这些实验室小鼠更像人类。

为了找到答案,研究小组给老鼠安装了"尾巴杯,也就是6035型的老鼠尿布。并防止他们食用它。当研究人员分析这些换尿布小鼠的肠道内容物和微生物群落时,他们发现这些小鼠的小肠与标准小鼠相比有显著差异。

可以预料,与换尿布的老鼠相比,吃便便的老鼠有更高的微生物量(大约100倍),大肠(和粪便)的微生物群,以及小肠中不同的胆汁酸。然而,他们的肠道与那些患有微生物过度生长疾病的人的肠道相似,比如小肠细菌过度生长(SIBO),它会导致腹泻和体重下降。相比之下,不吃自己粪便的小鼠小肠内的情况与健康人小肠内的情况更为相似。

Bogatyrev将粪便细菌通过coprophagy "self-reinoculation带入小肠的过程称为coprophagy "self-reinoculation。"通过食用自己的粪便,小鼠将大肠中的细菌重新引入小肠,改变了上消化道的条件和微生物群落。

Bogatyrev和他的同事们并没有试图去确定自我再调节是如何影响涉及老鼠的研究的,但是他们怀疑如果老鼠模型的消化系统表现得不像人类,那么这将会对许多研究领域产生广泛的影响。

其中一个领域可能是饮食研究,他说。"如果你的小肠里有更多的微生物,这反过来又会影响那里的胆汁酸成分,饮食中的营养物质可能会被不同的人吸收。例如,脂肪。另一个领域可能涉及益生菌和肠道微生物生态学。因为你不知道益生菌是如何被动物自己重新引入肠道的,所以在控制给药方案中,自我再调节可能会导致不一致的结果

Bogatyrev补充说,coprophagy的另一个重要领域可能是药物研究。研究人员在临床前的模型中使用了啮齿类动物,给药的药物通常被小肠吸收,在那里它们可能受到小肠微生物群的影响。

"虽然有一种认识,即粪便菌群和代谢物的自我重新调节可能是一个问题,它可能会影响一些研究结果,但我们还不知道它有多重要。Bogatyrev说,这项工作表明,自我再调节的影响需要经过严格的测试,这为未来的研究提供了大量的机会。

这项名为“"与粪便菌群的自我再融合改变了小鼠小肠内的微生物群密度和组成,从而改变了小鼠小肠内的胆汁酸分布”的研究发表在2月12日的《微生物组》杂志上。合著者包括Ismagilov和化学工程博士后学者Justin Rolando。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.caltech.edu/about/news/poop-matters-making-mouse-gut-microbiome-more-human-