进化可能会使肠道内的好细菌变坏

用药丸或酸奶等食物提供的益生菌长期以来一直被认为是对身体有益的力量，但好细菌和坏细菌之间可能存在一些灰色区域。在圣路易斯华盛顿大学进行的一项小鼠研究现在发现，益生菌可以在肠道中进化，变得不那么有效甚至转向宿主。

一个研究越来越多的揭示微生物在我们在我们的整体健康的肠道发挥，影响我们的癌症，糖尿病，甚至风险究竟有多大作用抑郁症。益生菌经常被推荐作为偏向于我们的平衡的一种方式，最近的研究已经找到了他们可以提供帮助的新方法，包括“治愈”某些食物过敏和提高抗生素的有效性。

但对于益生菌来说并不是一帆风顺。有些人只是没有胆量来保持良好的细菌，或者在最坏的情况下，它们会在肠道中失去控制并导致腹胀和大脑模糊。

好细菌和坏细菌之间的这种微妙平衡已经是一个非常复杂的系统，但是当你记得这些生物随着时间的推移适应，改变它们在体内的能力和效果时，它会变得更加平衡。这项新研究旨在量化这一点。

“如果我们要将生物用作药物，我们需要认识到它们会适应，这意味着你放入体内的东西不一定会在几个小时之后出现，”该研究的资深作者Gautam Dantas说。“没有微生物可以免疫进化。这不是开发益生菌疗法的理由，但这是确保我们了解它们如何变化以及在什么条件下变化的理由。”

研究人员研究了一种名为大肠杆菌 Nissle(EcN)的益生菌如何适应小鼠内脏的不同条件。不同组的小鼠从不同种类的肠道微生物组开始，并喂养不同的饮食，五周后，科学家检查了肠道中益生菌的DNA，看看它们在这些不同的组合下是如何变化的。

给小鼠四种肠道微生物组中的一种。一种正常，健康的细菌; 一个正常的生物群落，用抗生素治疗，杀死了一些物种; 一块干净的石板，没有预先存在的细菌; 和微生物组有限的多样性，模仿不健康的肠道。

随着益生菌的剂量，然后给这些小鼠喂食三种不同的饮食。一组以高纤维食物的形式吃常规小鼠食物，旨在模仿动物的自然饮食。另一种是饲喂含有高脂肪和糖，纤维含量低的颗粒，让人想起现代西方人类饮食。最后一组用纤维补充剂得到了西式颗粒。

在五周结束时，分析了微生物的DNA。研究小组发现，虽然健康小鼠的进化并不多，但健康微生物组和饮食较少的动物中的益生菌已经适应了很多。在高糖饮食中，益生菌进化为以更多类型的糖为食，而那些遇到抗生素的益生菌很快就会对它们产生抗药性。其他人甚至开发出吃肠道内层的能力，有效地转向宿主。

“在健康，高度多样化的背景下，我们没有捕捉到很多适应性，也许是因为这是Nissle习惯的背景，”该研究的第一作者Aura Ferreiro说。“但你必须记住，我们经常不会在健康的微生物组中使用益生菌。我们会将它们用于患有低多样性，不健康的微生物组的病人。这似乎是益生菌最有可能进化。“

该团队表示，了解益生菌如何在肠道中进化可能会导致基于个体微生物组的更个性化治疗，这可能有助于治疗一系列疾病。

“进化是一种给定，”丹塔斯说。“一切都将发展。我们不需要害怕它。我们可以利用进化原理设计出一种更好的治疗方法，这种治疗方法是为需要它的人量身定制的。这是一个机会，而不是一个问题。 “

研究人员随后利用这些研究结果设计了一种潜在的益生菌治疗方法，用于代谢性苯丙酮尿症(PKU)。患有这种疾病的人不能代谢苯丙氨酸，苯丙氨酸会导致高水平的脑损伤。

为了进行实验，研究小组给了EcN一个允许细菌分解苯丙氨酸的基因。然后给予基因工程不能处理它的小鼠，果然，在一天内，苯丙氨酸水平在一些小鼠中减少了一半。

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