論文的共同作者、Blaser實驗室博士后LauraCox說:“似乎低劑量的青霉素減少了幫助這些免疫反應(yīng)形成的一些微生物信號。”
抗生素處理結(jié)合高脂飲食可加劇這些誘發(fā)肥胖效應(yīng)?股卣T導(dǎo)的微生物組改變還影響了宿主的腸道細(xì)胞;研究人員發(fā)現(xiàn)一些腸免疫反應(yīng)細(xì)菌,例如與Th17細(xì)胞群和抗菌肽生成相關(guān)的一些基因的表達(dá)降低。
生后不久給予短時間、低劑量的抗生素可對小鼠的腸道微生物造成長久的影響,導(dǎo)致小鼠在中年時肥胖。發(fā)表在8月14日《細(xì)胞》(Cell)雜志上的這些研究結(jié)果,表明在生命早期一個關(guān)鍵的時間窗腸道微生物組有可能影響了一些代謝信號通路的形成。
數(shù)十年來人們在農(nóng)業(yè)中利用低劑量的抗生素來促進(jìn)動物生長,但對于這些藥物養(yǎng)肥禽畜的潛在效應(yīng)機(jī)制卻并不是很清找訂單楚。在2012年《自然》(Nature)雜志上的一篇論文中,紐約大學(xué)Langone醫(yī)學(xué)中心的MartinBlaser和同事們證實,生命早期的抗生素治療會改變小鼠體內(nèi)一些激素的水平,以及與糖類和脂質(zhì)代謝相關(guān)的一些基因的活性。
在最新的研究中,Blaser和同事們旨在更好地了解抗生素治療時間如何介導(dǎo)了微生物對宿主代謝的影響。研究人員給予了兩組小鼠低劑量的青霉素:一組是在幼崽出生后不久,另一組正處于斷奶期。第3組的小鼠是在斷奶后接受了抗生素。實驗中采用的低劑量青霉素并沒有減少整個腸道微生物群,但卻改變了腸道中一些優(yōu)勢細(xì)菌的比例,導(dǎo)致了體脂肪增加。
相比于未接受抗生素處理的小鼠,處理小鼠腸道中乳酸菌的水平顯著降低;低劑量的青霉素還抑制了另外兩種通常找訂單在生命早期達(dá)到高峰的細(xì)菌Candidatus和Allobaculum。
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的微生物學(xué)家FedericoRey說:“我們通常看到高劑量的抗生素會降低微生物的多樣性,但這是典型的‘抗生素炸彈’。在這里,抑制優(yōu)勢細(xì)菌有可能使得其他細(xì)菌得以旺盛生長!
相比于未經(jīng)處理的小鼠,斷奶后接受青霉素處理的小鼠顯示生長加速、骨礦物質(zhì)含量發(fā)生改變,脂肪和總體重增加。出生前和哺乳期母親接受抗生素處理的后代小鼠效應(yīng)更明顯!白屝∈蟊┞队诳股,僅4周就足以得到充分的效應(yīng);旧,時間越早,效應(yīng)越強(qiáng),”Blaser說。
為了確定這些效應(yīng)是否是由于微生物組改變所觸發(fā),Cox、Blaser和同事們將來自接受抗生素處理和未處理小鼠的腸道微生物轉(zhuǎn)移到無找訂單菌小鼠體內(nèi)。這種轉(zhuǎn)移模擬出了小鼠最初處理的狀況:接受青霉素處理微生物群的小鼠體重增加,而對照動物則沒有。
加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)微生物學(xué)家BrettFinlay說:“我們已經(jīng)知道抗生素會引起其他動物體重增加,在小鼠中為什么就不會這樣呢?轉(zhuǎn)移微生物群重現(xiàn)了體重增長效應(yīng),從根本上證實了它與微生物有關(guān)。”
Rey說:“這些數(shù)據(jù)美妙且全面。其具有重大的意義,尤其是當(dāng)你將它放在流行病學(xué)數(shù)據(jù)背景下!
此外,這一小鼠對照研究的結(jié)果還提供了“不同層次的證明”,證實了抗生素與長期健康之間的聯(lián)系。
“在嬰兒發(fā)育過程中,還有其他一些關(guān)鍵的發(fā)育窗口。盡管我們看到抗生素對于微生物的影響是短暫的,但體重增加效應(yīng)卻是長久的,這表明了微生物在一個發(fā)育窗中影響了代謝的找訂單形成。