이미지 크레딧 : 플리커 (Flickr)

과학자들은 숙주가 미생물의 영양분을 굶어 죽임을 당했다는 사실을 발견했습니다. 근본적으로 미생물을 강요하여 우리의 입찰을 강요했습니다.

우리 각자는 반 인간입니다. 나머지 절반은 미생물입니다. 많은 수의 바이러스, 곰팡이, 박테리아 및 기타 현미경이 우리의 피부를 덮고 우리의 중요한 장기를 줄 지어줍니다. 우리는 이러한 미생물 군집에 의존하여 음식을 소화하고, 비타민을 합성하고, 면역 체계를 강화하고, 정신 건강을 유지하기까지합니다.

새로운 발견은 현대식이 요법과 항생제의 과용이 자비로운 대 군주로서의 위치를 ​​약화시켜 미생물에 유리하게 작용할 수 있음을 나타냅니다.

양분 천국

"박테리아와 우리에게는 자연스러운 쪼그리고있는 순서가있는 것 같습니다."라고 Duke 대학 의과 대학의 분자 유전학 및 미생물학 부교수 인 Lawrence A. David는 말합니다. "우리는 주최측이 더 많은 카드를 보유해야한다는 것은 놀라운 일이 아닙니다."

그램 당 전세계의 다른 생태계보다 더 많은 박테리아가 장내에 존재합니다.

그러나 데이비드 대변인은 윌리 웡커 (Willy Wonka)의 초콜렛 공장과 같이 풍부한 음식과 자원이 넘쳐 흐르는 영양 풍부하고 낙원 인 미생물에 대한 일반적인 견해는 "그램 당 더 많은 박테리아가 세상의 어떤 다른 생태계보다 길들.

전체적으로, 장내 미생물의 체중은 인간의 경우 약 3 파운드 (간이나 뇌 정도)입니다. 따라서 많은 과학자들이이 미생물이 매우 풍부하다는 것을 믿을만한 것은 놀랄만 한 일이 아닙니다. 왜냐하면 장내가 독특하고 상냥한 환경이기 때문입니다.

그러나 최근에 일부 연구자들은 최근 하버드 대학의 수석 연구원이되기 위해 이동 한 데이비드 연구실의 박사 후보 인 아스펜리스를 포함하여 그 이론에 의문을 제기했습니다.

모든 종류의 똥

숙련 된 생태 학자 인 Reese는 실제로 지구상의 다른 모든 생태계에는 자원을 놓고 경쟁하는 회원이 있다는 것을 이해했습니다. 창자가 왜 다른지? 질소 또는 인과 같은 영양소는 종종 하천이나 호수의 박테리아를 제한합니다. Reese는 질소가 장내의 제한된 자원인지 궁금해했다.

그녀는 내장 microbiome의 질소 수준을 측정하기로 결정했습니다. 창자 미생물은 똥 속에 살기 때문에 대변 샘플을 수집해야합니다. 동료들, 특히 프린스턴 대학교 (Princeton University)의 Rob Pringle의 도움으로 Reese는 케냐 산 야생 얼룩말, 기린, 코끼리 등 다양한 종류의 포유 동물을 30에서 조달했습니다. 국내 양, 소 및 뉴저지 출신의 말; 노스 캐롤라이나 출신의 사람들.

그녀는 샘플을 채취하고 미생물에 사용할 수있는 질소와 탄소 원자의 수를 세었다.

"박테리아는 먹기 위해 노력하는 개인의 유기체이며, 돌아 다니는 음식은 너무 많습니다."

Reese는 인간의 내장에있는 미생물은 탄소 원자 10 개당 하나의 질소 원자에 평균적으로 접근 할 수있는 반면, 대부분의 자유로운 살아있는 미생물은 질소 1 개와 탄소 4 개로 구성된 식단을 즐기는 것으로 나타났습니다.

질소 수준이 실제로 미생물을 억제 할 수 있는지 확인하기 위해 Reese는 또한 쥐에게 자연적으로 많은 질소를 포함하는 단백질이 풍부한 식단을 섭취했습니다. 그녀가 단백질 양을 증가 시켰을 때, 쥐의 내장에있는 박테리아의 수가 10 배가되었습니다.

그냥 가려고하는 중이다.

게다가 쥐의 혈류에 질소를 주입했을 때 질소 중 일부가 장내 세균에 존재하게되어 숙주가 기아로부터 미생물을 구출하기 위해 세포를 통해 질소를 분비 할 수 있다고 제안했다. 조사 결과는 자연 미생물학.

"우리의 발견은 우리가 질소를 굶어 죽이는 채로 박테리아를 유지할 수있는 방법을 진화 시켰다고 생각합니다. "또한 서구 식단이 우리에게 왜 나쁜지를 설명합니다. 사람들이 너무 많은 단백질을 섭취하면 숙주가 소장에서 질소를 흡수 할 수있는 능력을 잃어 버리게되고 더 많은 미생물 군집을 통제 할 능력을 잃게된다.

이 상황은 생태 학자들이 부영양화라고 부르는 현상과 유사합니다. 비료가 연못이나 호수로 흘러 들어 질소 또는 인 농도의 수질을 올리고 조류의 과도한 성장을 촉진하거나 조류가 번성하는 현상입니다.

Harvard Society of Fellows의 중학교 연구원 인 Reese는 "미생물이 인간에게 매우 유익 할 수 있기 때문에 내장이 자연의 다른 부분보다 '이빨과 발톱이 적다'는 것을 상상하기가 더 쉽습니다. . "그러나 박테리아는 먹기 위해 노력하는 개인의 유기체이며, 돌아 다니는 음식은 너무 많습니다."

올바른 번호는 무엇입니까?

이론이 인간 숙주가 우리 미생물 부하의 통제력을 잃는다면, 미생물의 전체 개체수를 없애기 위해 항생제를 사용하는 것이 상사 인 사람을 보여주는 훌륭한 방법이 될 것 같습니다. 그러나 리즈와 데이비드에 의한 또 다른 연구에 따르면 전술은 잘못 권고 받았다.

팀은 10 마우스에게 5 일간의 경구 항생제 치료를 실시하고 대변 샘플을 매일 분석했습니다. 6 월에 출판 된 그들의 연구 결과 eLife는 미생물이 고갈됨에 따라 축적되는 에너지 인 질산염이나 황산염과 같은 많은 에너지 미생물의 근원이 의존한다는 것을 보여 주었다.

"우리는 장내에 박테리아의 '올바른'숫자가 무엇인지 감각이 없습니다. 확실하게 제로가 너무 적고 박테리아만으로 가득 차면 너무 많을 것입니다. "

항생제 과정이 끝난 직후, 생쥐의 장내에서 화학적 환경이 현상 유지 상태로 돌아 왔고 미생물이 다시 번성하기 시작했습니다.

"우리는 박테리아의 '올바른 수의 박테리아가 장내에있는 것이 무엇인지에 대한 감각이 없습니다."라고 Reese는 말합니다. "확실히 0은 너무 적고, 박테리아만으로 가득 차면 너무 많을 것이다."

데이비드는 항생제로 닦아 낸 천 마리의 종균 중 많은 것들이 다시는 나타나지 않을 것이라고 경고했다. 그들의 실험에서, 그의 팀은 그 미생물들이 쥐의 배를 다시 찾을 수있는 유일한 방법은 쥐들이 서로의 의자를 먹는 정상적인 행동을하도록하는 것이 었습니다. "사람들은 아마 그것을하고 싶지 않을 것입니다,"그는 말한다.

많은 연구에 따르면 항생제 치료 후 사람들의 미생물은 수개월이 아니라면 수개월 동안 변형 될 수 있습니다. 그러한 변화는 병원균의 번식을위한 유리한 기반을 조성 할 수 있습니다.

"일반적으로 병원체는 내장을 식민지화하는 데 어려움을 겪을 것입니다."라고 David는 말합니다. "살아남 으려면 두들겨야하는 다른 세균들이 있습니다. 그러나 우리가 갑자기 자원에 대한 미생물 경쟁을 없애면 통제력을 상실하고 불쾌한 질병을 일으키는 나쁜 박테리아가 C. 디피 실리 대장염은 더 명확한 경로를 가지고있다. "

David와 그의 팀은 프리 바이오 틱스와 프로바이오틱스와 같은 우리의 음식 선택이 우리의 미생물과 궁극적으로 우리의 건강과의 관계를 어떻게 유지할 수 있는지 조사하고 있습니다.

"진화의 역사를 통해 우리 몸은 이것을 완전히 파악할 수있는 기회를 가지며 미생물을 점검 할 수있는 시스템을 구축했습니다."라고 Reese는 말합니다. "그러나 현대 시대에 살고있는 연구자 들로서는, 우리는 가치가 무엇이고, 그곳에서 우리를 지켜 나가는 방법에 관해서는 여전히 핸들링을 시도하고 있다고 생각합니다."

National Science Foundation, Hartwell Foundation, Alfred P. Sloan Foundation, Searle Scholars Program, European Research Council 및 Austrian Science Fund가이 작업을 지원했습니다.

출처: 듀크 대학

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