深圳子科生物報道：

人體的腸道是一個危險的地方。

生活在我們腸道中的細(xì)菌會分泌出毒素，用以阻止微生物入侵者。但是每個人的腸道都有自己的一套毒素，來自霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所院的科學(xué)家研究指出，它們必須有自己的一套“passcode”才能生存下去。

這一研究發(fā)現(xiàn)公布在10月30日的Nature雜志上。這項研究朝著適合不同人群改變有益微生物的方向邁出了步。

文章作者，霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的Joseph Mougous說，研究結(jié)果表明，對于益生菌或活體生物療法而言，還沒有一種的方法，可以通過細(xì)菌營養(yǎng)品促進(jìn)健康細(xì)菌生長。

他說：“操縱腸道微生物來促進(jìn)健康，很有潛力，但目前尚不清楚這些腸道的細(xì)菌規(guī)則。”

這些微生物（圖中包含了五種細(xì)菌）被稱為腸道微生物組，在人們的健康中發(fā)揮著關(guān)鍵作用

細(xì)菌防御機(jī)制

人體腸道中充滿了細(xì)菌。每克糞便含有約1000億個細(xì)菌細(xì)胞，腸道細(xì)菌的數(shù)量與人類細(xì)胞的數(shù)量比例高達(dá)10：1。這些微生物（統(tǒng)稱為腸道微生物組）承擔(dān)著各種各樣的工作，Mougous說。他們消化食物，保持腸道表面完整，提供維生素，并排除有害細(xì)菌。“腸道微生物組對人類健康非常重要——我們當(dāng)然要了解清楚。”

在過去的十年中，Mougous的小組研究出了一種細(xì)菌防御機(jī)制，該機(jī)制稱為VI型分泌系統(tǒng)。這就像一個分子注射器，將毒素猛擊到鄰近的細(xì)胞中。毒素會破壞細(xì)胞壁，切割膜并耗盡細(xì)胞的能源。他說：“它們非常陰險。”

細(xì)菌利用免疫基因來中和這些毒素并保護(hù)自己。入侵者缺乏正確基因的入侵者，會從腸道排出。 Mougous的團(tuán)隊曾經(jīng)以為毒素和免疫力基因像鎖和鑰匙一樣成對出現(xiàn)。但是研究中，通過對來自1000多個人類糞便樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析顯示出令人驚訝的結(jié)果。

脆弱擬桿菌（Bacteroides fragilis）的免疫基因遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了毒素基因。研究小組發(fā)現(xiàn)，所有這些額外的免疫基因?qū)嶋H上都屬于其他細(xì)菌。這些細(xì)菌竊取了脆弱擬桿菌的基因，保護(hù)自己免受毒素的侵害。Mougous表示，這意味著基因?qū)τ诩?xì)菌在腸道中的生存至關(guān)重要。這是科學(xué)家以前從未知曉的。

Mougous與微生物學(xué)家Benjamin Ross，Elhanan Borenstein等人合作進(jìn)行了基因組分析。Mougous說：“這種合作非常有趣，因為它使我們兩個團(tuán)隊都進(jìn)入了新領(lǐng)域。”

實驗表明，免疫基因簇聚集在DNA的片段上，這些DNA的片段可以從一個細(xì)菌菌株轉(zhuǎn)移到另外一個細(xì)菌菌株。在實驗室培養(yǎng)皿和活體小鼠中，研究人員發(fā)現(xiàn)攜帶這些基因的細(xì)菌立即對脆弱擬桿菌的毒素產(chǎn)生了抗性。

研究小組發(fā)現(xiàn)，人類糞便樣品具有毒素和免疫基因的*組合。“因此，在一個人的微生物組中生存所需要的東西可能與另一個人的微生物組中有所不同。”

他說，研究結(jié)果可以解釋為什么人們很難修補(bǔ)他們的微生物組組成。 “用某些細(xì)菌在腸道nei定植的通用方法可能永遠(yuǎn)不會成功，因為這需要個體化分析。”

原文標(biāo)題：

Benjamin D. Ross et al. "Human gut bacteria harbor acquired interbacterial defense systems." Nature. Published online October 30, 2019. doi: 10.1038/s41586-019-1708-z