科学家发现一种与健康有关的“肠道隐形卫士”

CAG-170这种细菌仅通过其基因特征被人们所了解。科学家们目前无法在实验室中培养大多数这类细菌，这使得对它们的直接研究变得困难。

研究团队运用先进的计算技术，在来自39个国家的11000多人的肠道微生物组样本中，搜寻CAG-170的基因指纹。结果模式十分清晰：健康人的肠道中这种细菌的含量，要高于患有炎症性肠病、肥胖症和慢性疲劳综合征等疾病的人。

进一步的基因分析显示，CAG-170能够产生大量维生素B12。它还携带有助于在肠道中分解碳水化合物、糖类和纤维的酶。

研究人员认为，CAG-170产生的维生素B12可能并非直接有益于宿主，而是支持其他有益的肠道细菌。换句话说，这些微生物可能有助于维持更广泛的肠道生态系统的平衡。

研究结果表明，CAG-170最终可能成为肠道微生物组健康的标志物。这也为开发专门用于维持CAG-170健康水平的益生菌指明了可能性。

领导这项研究的剑桥大学兽医学院研究员亚历山大·阿尔梅达博士表示：“我们的研究揭示，CAG-170细菌——属于‘隐藏微生物组’的一部分——似乎是人类健康的关键因素，可能通过帮助我们消化食物的主要成分以及维持整个微生物组的顺畅运转来发挥作用。”

他补充道：“我们研究了来自39个国家、患有包括克罗恩病和肥胖症在内的13种不同疾病的数千人的肠道微生物。我们一致发现，患有这些疾病的人肠道中CAG-170细菌的水平较低。”该研究发表在《细胞宿主与微生物》期刊上。

**探索‘隐藏微生物组’**

这项研究是在阿尔梅达早期工作的基础上进行的，他此前致力于构建人类肠道微生物基因组的详细参考库。这一被称为“统一人类胃肠道基因组目录”的资源，绘制了生活在我们体内的微生物的基因蓝图。

为了创建该目录，阿尔梅达使用了一种名为“宏基因组学”的技术，该技术包括同时分析肠道样本中的所有微生物DNA，然后将其分离为单个物种。

这项工作鉴定出了肠道中存在的4600多种细菌物种。值得注意的是，其中3000多种此前从未在肠道中被记录过，这凸显了微生物组中仍有大量未知领域有待探索。

该目录提供了每个物种的参考基因组，包括CAG-170。这些参考基因组就像基因指纹一样，使研究人员能够在其他肠道样本中检测到特定的微生物。

阿尔梅达说：“我们早期的研究表明，我们肠道微生物组中约三分之二的物种以前是未知的。没人知道它们在那里做什么——而现在我们发现，其中一些是人类健康的基本且未被充分认识的组成部分。”

**三项独立分析证实关联**

研究团队分析了来自主要生活在欧洲、北美和亚洲的11000多个肠道微生物组样本。该数据集包括健康个体以及被诊断患有13种不同疾病的人，如克罗恩病、结直肠癌、帕金森病和多发性硬化症等。

通过将每个样本与统一人类胃肠道基因组目录进行比较，研究人员发现CAG-170作为“隐藏微生物组”中与良好健康状况关联最密切的群体而脱颖而出。这种模式在各国都一致。

在第二项分析中，科学家们检查了6000多名健康个体的完整肠道微生物组组成，以确定哪些物种似乎最有能力稳定肠道生态系统。CAG-170再次成为与健康最一致相关的群体。

第三项分析聚焦于患有生态失调（肠道微生物组失衡的一种状况）的人。CAG-170水平较低与生态失调的可能性更高相关。这种失衡与肠易激综合征、类风湿性关节炎以及焦虑和抑郁等长期疾病有关。

**对未来益生菌的意义**

人类肠道含有数十亿细菌，代表约4600个物种。尽管每个人的微生物组合都是独特的，但微生物组的总体目标是相同的：帮助身体正常运作。

研究人员希望通过更好地定义健康微生物组的样子，能够确定它在疾病中如何变化，并有可能恢复平衡。定制益生菌是一种可能的方法，而这项研究代表了朝着这个方向迈出的重要一步。

阿尔梅达说：“益生菌行业并没有真正跟上肠道微生物组研究的步伐——人们仍在使用几十年前就开始使用的相同益生菌物种。我们现在发现了像CAG-170这样与我们健康有重要联系的新细菌群体，旨在支持它们的益生菌可能会带来更大的健康益处。”

到目前为止，大部分微生物组研究都集中在可以在实验室中培养和研究的细菌上。大多数CAG-170细菌目前还无法通过这种方式培养。在这些发现能够带来潜在的新疗法之前，科学家们需要开发新的方法来培养和测试它们。