“除了腹泻,非处方泻药还会对肠道菌群以及宿主的免疫系统产生持久的影响”——这是6月14日发表在《Cell》期刊上的一篇文章的结论。科学家们以小鼠为模型发现,在服用泻药的一周内,其体内的微生物、免疫系统组成都发生了较大的变化。
当文章作者、斯坦福大学医学院Justin Sonnenburg实验室的博士后Carolina Tropini还在攻读博士时,就已经注意到一些细菌会受渗透压影响,而且一旦环境恢复正常,细菌会重新开始繁殖。
人体内的肠道微生物经常面临不同浓度的溶液,而且Miralax等缓解便秘的药物会将更多的水带入肠道,从而给“常驻”微生物造成渗透休克。渗透性腹泻是由食物不耐受、吸收不良和使用大量泻药引起的一种流行疾病。Tropini很好奇,微生物是如何应对更剧烈的环境变动,这些反应又是如何进一步影响宿主的。
泻药改变肠道菌群
为了解开疑惑,Tropin及其同事持续6天向两组小鼠的水中加入了会导致腹泻的Miralax。这两组小鼠分别是被移植了人类肠道微生物的无菌小鼠,以及拥有正常微生物的小鼠。
结果发现,在治疗前、治疗中和治疗后,小鼠的肠道微生物群落的组成差异很大,例如两组小鼠体内的S24-7(一种非常丰富的微生物家族,几乎只存在于恒温动物的肠道中)在服用泻药3天后都近乎灭绝了,而且在治疗后并没有恢复。S24-7菌群负责发酵碳水化合物,在小鼠肠道菌中占据近一半。
在后续的体外试验中,研究团队发现,S24-7在高浓度的盐、糖醇和聚乙二醇(Miralax的主要成分)环境中会停止生长。
Tropini说: “一般来说,每个人都认为腹泻的影响只局限于服用泻药或者出现症状的时间,但我们需要更仔细考虑一些非处方药,因为它们可能会对肠道生态系统产生其他重要影响。”
腹泻会激活免疫系统
当小鼠腹泻时,肠道内的粘液层会变薄,但是可以在症状结束后的两周内完全恢复。此外,肠壁细胞也会发生改变,同样也可以恢复正常。之前已有研究表明,粘液层的改变可能会影响宿主的免疫系统。
在这项新研究中,科学家们发现,仅含有3种肠道菌的小鼠在服用泻药之后会产生针对肠道微生物的抗体,而未经处理的对照小鼠不会产生类似的抗体。这表明,小鼠的免疫系统会在腹泻时被激活。而且,免疫系统针对某些微生物的反应会持续超两周以上。
下一步,研究团队将调查泻药是否会以同样的方式影响人类,并明确这些变化持续的时间。这有助于解析微生物群的变化和腹泻患者之间的联系,例如肠易激综合症患者。
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