研究人員表示，一些腸道致病菌可在抗生素給藥后引發(fā)疾病。抗生素為這些病原體立足開啟了大門，然而一直以來對(duì)于其確切機(jī)制卻不是很清楚。近日，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)最新研究，有可能幫助找到一些方法對(duì)抗抗生素驅(qū)動(dòng)耗竭腸道友好細(xì)菌。
 

    而這項(xiàng)最新研究顯示，在給予口服抗生素的第一個(gè) 24 小時(shí)內(nèi)，腸道中的碳水化合物利用率達(dá)到一個(gè)高峰。這一短暫的營(yíng)養(yǎng)過剩，加上抗生素導(dǎo)致的腸道友好細(xì)菌數(shù)量減少，使得至少 2 種潛在的致命病原體能夠在更為險(xiǎn)惡的環(huán)境中獲得立足之地。

    有人認(rèn)為，我們的共生友好細(xì)菌就像一塊草坪，利用流經(jīng)我們腸道的豐富肥料，來戰(zhàn)勝行為不良的致病“雜草”.也有人認(rèn)為，我們的共生細(xì)菌分泌了病原體殺傷性因子。另一種理論認(rèn)為，我們的內(nèi)部微生物生態(tài)系統(tǒng)遭受破壞在某種程度上損害了我們的免疫反應(yīng)性。

    研究人員表示，雖然這些假說并沒有相互排斥，這項(xiàng)研究工作尤其支持這一說法：即我們的定居微生物通過競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抑制了病原體。

    在過去的 10 多年里，人們了解了許多存在于包括人類在內(nèi)的所有健康動(dòng)物大腸中復(fù)雜微生物生態(tài)系統(tǒng)的知識(shí)。成千上萬的不同細(xì)菌菌株居住在這一營(yíng)養(yǎng)豐富而具挑戰(zhàn)性的微環(huán)境中，并極好地適應(yīng)了它，沒有這些細(xì)菌我們難以生存。它們制造出維生素，為我們的免疫系統(tǒng)提供重要的培訓(xùn)，甚至引導(dǎo)我們的自身組織發(fā)育?？股貢?huì)破壞腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)，盡管在數(shù)日內(nèi)這一生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)開始恢復(fù)，但重新達(dá)到從前的數(shù)量或許要一個(gè)月或甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。并且該生態(tài)系統(tǒng)似乎還會(huì)永久損失一些組成菌株。

    在一個(gè)療程的抗生素治療開始后不久，這一防御發(fā)生動(dòng)搖，諸如沙門氏菌或艱難梭菌等掠奪性微生物就能夠搶占灘頭。一旦它們達(dá)到足夠的數(shù)量，這兩種侵入者就能夠蓄意發(fā)動(dòng)戰(zhàn)役，誘導(dǎo)炎癥。炎癥會(huì)損害我們正常腸道生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，但沙門氏菌和艱難梭菌卻能在這一條件下旺盛繁殖。

    研究小組對(duì)唾液酸和巖藻糖兩種特殊的營(yíng)養(yǎng)物進(jìn)行了檢測(cè)。盡管沒有像葡萄糖一樣廣為人知，我們身體中的每個(gè)細(xì)胞都生成這兩種糖類家族成員，它們是我們健**存的絕對(duì)必要條件。它們還存在于肉、蛋類和乳制品中。

    在一系列獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)中，研究人員在有多形擬桿菌的實(shí)驗(yàn)小鼠體內(nèi)導(dǎo)入了傷寒沙門氏菌或是艱難梭菌。兩種細(xì)菌都能引起與抗生素使用相關(guān)的嚴(yán)重、潛在致命的疾病。它們都能夠利用唾液酸作為能量來源，但卻不能分解腸道粘液?？茖W(xué)家在發(fā)現(xiàn)艱難梭菌既不能釋放巖藻糖，也不能以它為食之后，將研究焦點(diǎn)放到了確定這兩種病原菌利用唾液酸的機(jī)制上。

    將一個(gè)友好菌株和一個(gè)致病菌株導(dǎo)入到無菌小鼠腸道中，科學(xué)家們證實(shí)在這一近似抗生素破壞的腸道微生物系統(tǒng)，在缺乏完整的腸道微生物的情況下唾液酸的水平上升至高水平。在存在這些糖類及缺乏競(jìng)爭(zhēng)的情況下，兩種病原體均能夠快速?gòu)?fù)制。在缺乏成百上千種其他的正常細(xì)菌種類的條件下，多形擬桿菌生成了過剩的唾液酸，將它們都留贈(zèng)給了致病菌。

    當(dāng)研究人員調(diào)查抗生素對(duì)具有正常腸道生態(tài)系統(tǒng)的小鼠的影響時(shí)，他們看到了相同的唾液酸高峰以及致病菌群擴(kuò)增。如果小鼠不接觸病原體，僅用抗生素處理，在抗生素治療大約3天后隨著共生菌開始恢復(fù)唾液酸的濃度會(huì)恢復(fù)到正常水平。

    研究人員表示，腸道中的這些壞細(xì)菌利用好細(xì)菌釋放的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，抗生素造成了這一附帶的損傷。抗生素導(dǎo)致我們的友好腸道細(xì)菌無意中幫助了這些致病菌。

    分布在腸道上的細(xì)胞會(huì)分泌出一些粘液。一方面，其覆蓋腸內(nèi)壁形成一個(gè)無法滲透的保護(hù)屏障阻止居住微生物離開腸道進(jìn)入到血流中。另一方面，粘液為我們的居住微生物提供了一個(gè)如唾液酸和巖藻糖等各種糖類的保障來源，這些微生物可以各種方式利用及關(guān)掉這一糖源。例如，它們可以分解這些糖分子，并從中獲取能量。

    研究人員表示，我們的腸道菌群極擅長(zhǎng)吃粘液。

    在刊登在《Nature》的這項(xiàng)研究中，科學(xué)家對(duì)無菌環(huán)境出生和喂養(yǎng)的小鼠展開了實(shí)驗(yàn)。不同于正常小鼠腸中有成百上千的細(xì)菌種類，這些小鼠沒有細(xì)菌。斯坦福大學(xué)的研究人員將一種多形擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron）菌株導(dǎo)入到了這些無菌小鼠體內(nèi)。多形擬桿菌是居住于人類腸道中，得到廣泛研究的一種重要共生微生物。它能夠分解人體本身無法消化的多糖如纖維素等，在向宿主提供營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)也為自己和腸道中的其他細(xì)菌獲得食物。

    切下不會(huì)作為食物的糖分子看似是在浪費(fèi)多形擬桿菌的時(shí)間。但在正常的腸道中，許多其他的微生物會(huì)利用一些工具來消化唾液酸和巖藻糖，生成其他一些多形擬桿菌需要的物質(zhì)。這是一個(gè)交換系統(tǒng)，生態(tài)學(xué)家們將之稱為共生。

    研究人員認(rèn)為，腸道致病菌按兩個(gè)步驟引起了疾病。其他一些人已經(jīng)證實(shí)，一旦這些病原體達(dá)到充足數(shù)量，它們通過觸發(fā)炎癥來清除我們體內(nèi)的友好微生物。由于病原體自身進(jìn)化了一些途徑來應(yīng)對(duì)這種情況，它們不會(huì)受到影響。但首先，它們必須要克服一個(gè)關(guān)鍵的障礙，在缺乏炎癥的情況下它們嘗試誘導(dǎo)炎癥，必須在某種程度上達(dá)到臨界數(shù)量。我們的研究表明在一定劑量的抗生素處理后，它們是如何著手行動(dòng)的。它們利用了遭到破壞的共生微生物留下的糖類的暫時(shí)性高峰。

    研究人員表示，或許有一天能夠找到一些藥物，與抗生素一起給藥，抑制我們的友好腸道細(xì)菌利用酶來釋放腸道粘液中的唾液酸，因而不會(huì)出現(xiàn)病原體滋養(yǎng)高峰。另外，一些尤其擅長(zhǎng)消化唾液酸的腸道益生菌也可能獲得相似的效應(yīng)。