近幾年，關(guān)于微生物，特別是腸道微生物的研究成果頻出。然而，僅有少數(shù)微生物被證實可以在體外環(huán)境下培養(yǎng)。近期，通過結(jié)合微生物培養(yǎng)試驗和遺傳學(xué)方法，英國劍橋大學(xué)韋爾科姆基金會桑格學(xué)院研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）的研究團(tuán)隊卻發(fā)現(xiàn)，多數(shù)腸道細(xì)菌可以在體外培養(yǎng)、存活，這與傳統(tǒng) 的“絕大多數(shù)微生物未培養(yǎng)（unculturable）”觀點相悖！
他們證實，大多數(shù)已知腸道微生物能夠在體外培養(yǎng)、保存，而且多數(shù)未培養(yǎng)腸道菌屬于未知類群，60%的未知菌群能夠通過產(chǎn)生孢子在體外生存。相關(guān)研究成果于5月4日發(fā)表在《Nature》。
絕大多數(shù)腸道微生物可以體外培養(yǎng)
為了測試多少種腸道細(xì)菌可以被體外培養(yǎng)，桑格研究所的Trevor Lawley團(tuán)隊以6個健康人作為受試對象，采集他們的新鮮糞便作為研究樣本。
首先，研究人員對樣本進(jìn)行基因測序以鑒定細(xì)菌多樣性。同時，從樣本中提取、分離出微生物并在YCFA培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。隨后，將糞便樣本的測序數(shù)據(jù)與在培養(yǎng)皿中生長的細(xì)菌基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，兩組數(shù)據(jù)中，72%的結(jié)果重疊。而且，體外培養(yǎng)的細(xì)菌測序結(jié)果囊括了某一大型腸道微生物數(shù)據(jù)庫中39%的細(xì)菌種類。
但是，為了通過對排泄物進(jìn)行測序直接匹配細(xì)菌種類，研究人員需要從培養(yǎng)皿中挑取超800萬份細(xì)菌菌落。Oliver解釋，如果將這種體外培養(yǎng)方法用于研究其他環(huán)境中的微生物，例如海洋、土壤，將會產(chǎn)生非常不同的結(jié)果，因為基于體外培養(yǎng)的方法僅僅只能夠布局小部分群體。
研究團(tuán)隊總計分離出137種不同細(xì)菌，其中90個細(xì)菌屬于人類微生物組項目“通緝犯”名單，都是未被培養(yǎng)且未被測序過的細(xì)菌。提取的細(xì)菌菌落涵蓋了6名受試對象90%的已知腸道菌群。在此之前，傳統(tǒng)的認(rèn)知是只有1-5%的腸道菌落能夠體外培養(yǎng)。但是，這一最新的研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)腸道微生物可以體外培養(yǎng)。
肥胖能夠傳染？30%的腸道細(xì)菌以孢子的形式在體外傳播、存活
基于基因組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)腸道菌落能夠以孢子的形式在體外生存。Lawley團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，幾個致病性/共生性微生物，能夠通過形成孢子得以繁衍。
特別重要的是，這些孢子僅僅只在有人類膽汁酸存在的環(huán)境中發(fā)芽。這意味著，腸道菌落借助孢子的形式得以在人之間傳播，而且將膽汁酸作為“信號”，在腸道內(nèi)出芽生長。研究人員預(yù)測，這些形成孢子的微生物占腸道菌群總數(shù)的30%。
之前針對腸道微生物的研究多數(shù)就基于遺傳學(xué)數(shù)據(jù)。但是對于Lawley團(tuán)隊而言，體外培養(yǎng)試驗的補充使得微生物研究發(fā)展更為深入，因為基因組學(xué)研究僅僅只能夠提供一份細(xì)菌列表，但是卻不能以它們進(jìn)行試驗。現(xiàn)在，借助最新研究，我們能夠基于基因數(shù)據(jù)、借助體外培養(yǎng)，進(jìn)行后續(xù)的功能試驗。
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