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来自野生小鼠的肠道细菌可增强实验室小鼠的健康

研究人员10月19日在Cell杂志上报告说,给予野生小鼠肠道细菌的实验室小鼠能够在致命的流感病毒感染中存活,并且比具有自身肠道细菌的实验室小鼠更能对抗结肠直肠癌。

来自野生小鼠的肠道细菌可增强实验室小鼠的健康

从野生的免疫利益小鼠的肠道细菌可部分解释在一个长期存在的问题疾病的研究:为何病实验的实验室小鼠,如疫苗的研究,在人类或其他动物转出非常不同。

“我们认为,通过恢复实验室小鼠的天然'微生物特性',我们将改进自由生活哺乳动物的复杂疾病模型,包括人类及其疾病,”该论文的高级作者,医学博士Barbara Rehermann说。Rehermann是美国国立卫生研究院国家糖尿病和消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)肝病科免疫科的主任。

“通过如此不同,天然微生物群将帮助我们发现与自然界相关且在实验室中不存在的保护机制,”该论文的第一作者,NIDDK博士后研究员Stephan Rosshart博士说。

哺乳动物 - 包括人类 - 取决于它们的微生物群,它们在其体内和体内收集的微生物。进化塑造了每种动物的微生物群,有利于微生物种群,帮助动物在环境和疾病中生存。但实验室老鼠不是从田地或地下室采摘的随机家鼠。

在严格控制的条件下仔细繁殖,喂养和饲养实验室小鼠,使每只小鼠具有可预测的性状和遗传。这在基础生物学研究中是一个很大的优势,但创造这种可预测性意味着受控制的环境,而不是外部世界的生存压力,塑造了实验室小鼠的微生物。

罗斯哈特说:“我们假设这可能解释了为什么实验室老鼠虽然对于理解基本的生物现象至关重要,但它们在模拟人类和其他自由生活的哺乳动物的复杂疾病方面的预测效用受到限制。”

因此,研究人员试图给实验室老鼠提供他们失去的东西:一种天生的共同进化的野生小鼠肠道微生物群。研究人员从马里兰州和哥伦比亚特区的8个地点捕获了800多只野生老鼠,以寻找健康,合适的肠道微生物群捐赠候选者。

然后,他们测试并比较了来自多种来源的野生小鼠(Mus musculus domesticus)的肠道微生物组(肠道微生物群的集体基因组)和常见的实验室小鼠品系,称为C57BL / 6。研究人员证实,C57BL / 6小鼠具有来自野生小鼠的独特肠道微生物群。

研究人员随后向怀孕的无菌C57BL / 6小鼠介绍(移植)野生小鼠的微生物群。无菌小鼠在无菌环境中饲养,并且没有自己的微生物组。对于对照组的比较,研究人员还将来自常规C57BL / 6小鼠的微生物群植入另一组怀孕的无菌小鼠中。四代后,小鼠仍携带野生微生物组或从他们的前辈传下来的对照实验室微生物组。

当暴露于高剂量的流感病毒时,92%的具有野生微生物组的实验室小鼠存活,而对照组中只有17%的实验室小鼠和小鼠存活。在其他实验中,具有野生微生物组的实验室小鼠在诱导的结肠直肠肿瘤面前具有更好的结果,而其他小鼠具有更多的肿瘤和更严重的疾病。野生微生物群的有益作用与两种模型中的炎症减少有关。

研究人员指出,确定结果需要更多的工作和评估,他们希望改进和扩展在实验室小鼠中使用天然微生物组的方法。

“我们正计划创造自然的一个完整的指纹微生物菌群,并通过描述的所有组件的潜在跨王国互动微生物-例如,病毒和真菌,在平行和不同身体部位,” Rehermann说。

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