致病性芽囊原虫亚型和肠道微生物之间的关系:体外和体内研究
新加坡国立大学Kevin Shyong Wei Tan等人于2019年3月11日在《Microbiome》上发表题目为《Interactions between a pathogenic Blastocystissubtype and gut microbiota: in vitroand in vivostudies》的文章。
该文章通过体内外实验研究了一种特殊亚型的芽囊原虫(ST7亚型)和肠道中代表性微生物之间的相互关系。文章指出该芽囊原虫对宿主肠道的影响是与其基因亚型相关联的,ST7亚型的芽囊原虫可能通过自身以及刺激宿主产生某些应激因子的方式扰乱宿主肠道的菌群平衡,比如可以选择性的抑制肠道内诸如长双歧杆菌、乳酸杆菌等益生菌的生长,而促进诸如大肠杆菌等有害菌的生长,从而诱导某些肠道性疾病的发生。
文章摘要
芽囊原虫是一种人和动物体内常见的肠道真核生物。宏基因组学数据显示它是一类常规的肠道微生物,但是在过去,研究人员一直认为它与某些胃肠道疾病的发生有关联。本研究通过体内外实验分析了人源致病性芽囊原虫亚型ST7和肠道菌群中代表性微生物之间的相互关系。
一般来说,芽囊原虫ST7可以对肠道内代表性菌群(除长双歧杆菌)的生长均有促进作用。对于氧化应激相关基因的转录水平分析以及流式细胞术对细胞体内ROS的监测结果均表明芽囊原虫的存在会使特定细菌遭受氧化应激反应。体外试验也证明芽囊原虫诱导的宿主反应能够降低双歧杆菌的数量。此外,研究显示感染芽囊原虫的小鼠肠道内有益菌(如双歧杆菌以及乳酸杆菌)的数量在减少。
总之,该研究指出芽囊原虫ST7亚型可以引起肠道菌群的变化,增加肠道菌群失衡的风险。本文研究也指出芽囊原虫是通过破坏肠道菌群平衡的方式发挥其致病性作用的,这也为日益增多的这类无处不在的寄生虫共生特性的言论,提出另一种观点。
文章重点
Ø 目前大多数报道显示芽囊原虫是健康人群体内的一种共生寄生虫,但本实验结果显示芽囊原虫对宿主健康的影响与其基因型有关,某些特定基因型的芽囊原虫会影响宿主肠道菌群的稳态,从而影响其健康。
Ø 体外共培养以及体内实验结果均显示,致病性的芽囊原虫ST7亚型对常见的肠道菌株生长的影响具有选择性,对具有益生功能的长双歧杆菌具有明显的抑制作用,而对于大肠杆菌、粪肠球菌、枯草芽孢杆菌等致病菌群具有促进作用。
Ø 致病性芽囊原虫ST7可以联合大肠杆菌通过氧化应激作用抑制对肠道粘膜组织具有保护作用的长双歧杆菌来破坏粘膜组织,从而引发宿主的炎症。
文章主要图片说明
图1 | 芽囊原虫和肠道代表性菌属的相互作用。
图2 | 芽囊原虫对长双歧杆菌的抑制作用与细胞内活性氧簇的增加有关。
图3 | 宿主应对芽囊原虫与长双歧杆菌相互作用的应激反应。
图4 | 小鼠粪便中肠道内代表性菌群的相对丰度。
图5 | 感染芽囊原虫的小鼠组织的形态学观察。
图6 | 肠道菌群和芽囊原虫的相互作用以及该相互作用对宿主的影响。