最新研究：益生菌是相对的，营养情况和竞争决定了肠道细菌作用

因为现在很多研究证实了肠道菌群对糖尿病的影响，很多糖尿病人补充益生菌，想改善肠道菌群，进而稳定控制血糖，但是他们不知道，所谓的益生菌是相对的，用不好可能成为有害菌。最近，有两项具有令人惊讶的发现的研究：在老年人中，大肠杆菌以可能成为潜在病原体并增加患病风险的方式进化，并且根据另一项研究获得的数据，微生物群中存在的同一细菌的代谢如果单独存在或伴随其他细菌，其进化会有所不同。来自Gulbenkian deCiência研究所（IGC）的研究小组研究了进化、免疫和微生物学，并在最新版的CURRENT BIOLOGY中发表了这两篇文章。

在发现与微生物群（构成肠道菌群的一组微生物）相关的机制及其对健康的影响的驱动下，目前发表的两篇科学文章是IGC先前开展工作的结果，涉及三个研究小组。2014年，当研究人员首次意识到将大肠杆菌引入宿主后，便以前所未有的速度和频率发生了基因突变，由此引发了新的问题：肠道中其他细菌的影响是什么？这个流程？机体老化对过程有什么影响？炎症对微生物群的进化有什么影响？什么基因突变发生，以及如何发生？

利用小鼠作为动物模型（宿主）和细菌大肠杆菌，这是一种经过充分研究的易于在肠道中发生突变的人类肠道定居者，研究小组揭示了微生物群中的两种新机制。

由伊莎贝尔·戈多（Isabel Gordo ）领导的研究小组有兴趣了解细菌如何进化。知道衰老会导致肠道细菌组成的改变，因此现在发表的研究着眼于成年和成年小鼠的种群以及大肠杆菌在两个群落中如何进化。

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假定老年人与宿主功能的逐步恶化有关，这项工作引起的令人惊讶的事实表明，大肠杆菌在老年人中进化以应对压力环境、成为潜在的病原体并可能增加患病的风险。

与宿主衰老相关的炎症给肠道中的细菌增加了压力因子，导致其演变成对宿主健康可能更危险的细菌。

对于研究小组负责人伊莎贝尔·戈多（Isabel Gordo）来说，“令人着迷的是，在老年小鼠定居的一个月中，大肠杆菌的进化揭示了它在获得能够适应不断增加的压力的突变中的多功能性，引起肠道发炎”。

现在所做的发现将使新的研究得以开始，重点是研究炎症性肠病患者的这些机制。仅在葡萄牙，炎症性肠病（例如溃疡性结肠炎和克罗恩氏病）就影响约7000至15000人，并影响其生活质量。

知道大肠杆菌在年轻人和老年人中的进化方式不同，因为在老年人的肠道中，定植菌种的类型不同于最年轻的定殖菌种的类型，因此研究人员想了解这种细菌在单独或伴随时如何发挥作用。

由卡琳娜·泽维尔（Karina Xavier）领导的负责研究细菌信号传导特征的研究小组发现，大肠杆菌的代谢是单独存在还是与其他细菌一起存在差异。

当单独引入宿主时，大肠杆菌被证明是出色的定居者，在其环境中获得了大量空间并消耗氨基酸。当它与另一种来自微生物群的细菌Blautia coccoides一起被引入时，研究表明该细菌的遗传变化发生得更快，并且由于相互作用而以多种形式出现：存在对可用养分和大肠杆菌的竞争，开始消耗其他营养素，仅仅由于存在双歧杆菌。

这项工作表明，小鼠肠道中大肠杆菌的进化主要是对与微生物群其他成员的相互作用做出反应。

研究小组负责人Karina Xavier表示：

我们的数据表明，宿主肠道中竞争性物种的存在改变了肠道的代谢环境，并且细菌通过改变其代谢形式而迅速适应新的代谢环境。

当大肠杆菌单独存在于肠道中时，进化起来可以更有效地吸收氨基酸，因为它们是肠道中最丰富的营养素。在微生物群成员的存在下，氨基酸变得稀少，并且由于微生物群成员的代谢而释放的单糖变得可用，因此进化有利于选择更好地利用这些化合物的突变体。将来，“我们将研究在不同宿主行为（例如饮食类型）存在下微生物群如何反应和进化，以及如何在健康或致病性中反映出来。”