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阅读：529发布时间：2012-11-25
Plos：牛津大学揭示肠道微生物数量调控机制
Plos：牛津大学揭示肠道微生物数量调控机制
日期：2012-11-21 来源：Plos Biology 作者：keeii 点击：39次
摘要：
来自英国牛津大学的研究人员在新的研究中建立了一个适于观察和控制肠道细菌数量的微生物模型，并揭示了实验小鼠肠道中的微生物互相作用的脆弱性，相关论文发表在2012年11月20日发表的Plos Biology 杂志上。
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来自英国牛津大学的研究人员在新的研究中建立了一个适于观察和控制肠道细菌数量的微生物模型，并揭示了实验小鼠肠道中的微生物互相作用的脆弱性，相关论文发表在2012年11月20日发表的Plos Biology 杂志上。
细菌在人体内，尤其是肠道中数量庞大。现在已经很清楚，许多肠道细菌可保护我们免受病原体，并帮助我们消化是非常有益的。那么，是什么阻止肠道有益菌变坏呢?为什么细菌没有进化出推卸对他们提供的帮助，并简单地把我们作为食物来源呢?
在这次研究中，研究人员首先证明宿主所面临的基本问题：每当有益的细菌生长缓慢，宿主将失去那些生长快速但作用微弱的细菌群落。
接着，研究人员提出了一个解决方案：宿主可以使用分泌物（营养物质和毒素）达到控制的肠道上皮细胞层上生长的细菌的目的。
值得一提的是，研究人员本次建立的模型可使上皮细胞表面作为一个“选择性放大器”。因此，宿主从少量的弱选择性的分泌物中保持有益的细菌数量。
本次实验结果显示，宿主可使用分泌物对其肠道细菌产生较大的影响，不同的细菌zui终命运差距可能会很大。研究人员希望通过这次研究，可以加深人们对肠道微生物之间的认识。
zui开始，细菌A和细菌B生长速率接近，但zui终细菌A数量远远少于细菌B
原文摘要：
The Evolution of Mutualism in Gut Microbiota Via Host Epithelial Selection
The human gut harbours a large and genetically diverse population of symbiotic microbes that both feed and protect the host. Evolutionary theory, however, predicts that such genetic diversity can destabilise mutualistic partnerships. How then can the mutualism of the human microbiota be explained? Here we develop an individual-based model of host-associated microbial communities. We first demonstrate the fundamental problem faced by a host: The presence of a genetically diverse microbiota leads to the dominance of the fastest growing microbes instead of the microbes that are most beneficial to the host. We next investigate the potential for host secretions to influence the microbiota. This reveals that the epithelium–microbiota interface acts as a selectivity amplifier: Modest amounts of moderay selective epithelial secretions cause a complete shift in the strains growing at the epithelial surface. This occurs because of the physical structure of the epithelium–microbiota interface: Epithelial secretions have effects that permeate upwards through the whole microbial community, while lumen compounds preferentially affect cells that are soon to slough off. Finally, our model predicts that while antimicrobial secretion can promote host epithelial selection, epithelial nutrient secretion will often be key to host selection. Our findings are consistent with a growing number of empirical papers that indicate an influence of host factors upon microbiota, including growth-promoting glycoconjugates. We argue that host selection is likely to be a key mechanism in the stabilisation of the mutualism between a host and its microbiota.
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