患者案例故事
更多Nature：精准编辑“肠道微生物”，或可治疗疾病
在多种疾病中，肠道微生物发生变化
被誉为人类“基因组”的肠道微生物，对我们的健康至关重要，它们能够帮助消化、培养免疫系统、抵御感染。然而，当这一微生物群体变得不平衡，也会成为一种负担，与多种疾病密切相关。
在人类中，已有成百上千种不同的细菌在肠道中被发现，不同个体之间的肠道菌群组成差别很大。科学家们也在多种人类疾病中观察到了肠道微生物组成的变化，如炎症性肠道疾病（inflammatory bowel disease，IBD）、2型糖尿病、结肠癌、与HIV相关的肠道疾病，以及某些早产儿所患的坏死性小肠结肠炎。
与IBD相关的肠道细菌，代谢途径特
IBD是一种慢性、终身的炎性疾病，包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。目前，这种疾病还没有治愈或预防的方法。
肠道微生物中与IBD等炎症性疾病有关的一些细菌属于肠杆菌科（Enterobacteriaceae）。在健康的肠道中，这类细菌的数目很少，然而，在IBD患者和结肠炎小鼠模型中，肠杆菌科细菌会失控生长。
E.coli bacteria（图片来源：西南医学中心）
西南医学中心Sebastian Winter博士实验室近期发表在Cell Host&Microbe上的一项研究表明，肠杆菌科的成员产生能量和获取营养的方式与其他肠道细菌不同。它们似乎使用了特的代谢技巧（径途）来支持其过度生长，并在疾病期间“排挤”有益的肠道细菌。
Winter博士解释道：“这些途径是一无二的，因为，它们只存在于某些细菌中，且只在肠道炎症期间起作用。这恰恰为设计与肠道炎症有关的疾病（如IBD）的预防和治疗策略带来了机会。”
图片来源：Nature
找到一种方法，阻碍肠道细菌过度生长
也正是基于先前的这一发现，科学家们获得了新发表在Nature上的这项新成果。Winter博士是论文的共同通讯作者。
研究中，他们利用钨（tungsten）的一种形式来抑制病原体的代谢技巧。结果显示，钨阻碍了肠杆菌科细菌产生能量的途径，减缓了致病菌的生长。在小鼠模型中，口服钨酸盐（tungstate）选择性地阻止了肠杆菌科细菌在肠道内“过度繁殖”，而附近的有益细菌并没有受到影响。
进一步分析发现，钨被细菌吸收后，无意融入了一种重要的细菌辅助因子中。这种携带了钨的有毒辅助因子无法正常发挥作用，影响了肠杆菌科细菌在发炎肠道产生能量的能力。
Winter博士强调：“值得注意的是，我们的这种方法只会抑制肠杆菌科细菌在肠道炎症期间‘爆发’，但不会完全清除它们。这是非常重要的，因为，在正常情况下，这类细菌也发挥了抵抗病原体的作用。”
只是概念验证实验，离用于人类治疗还很远
总结来说，这项研究显示，在结肠炎小鼠模型中，钨酸盐治疗使肠道菌群恢复到了一个更正常的状态，并减少了肠道炎症。尽管并没有治愈该疾病，但它改善了实验动物的整体健康状况。
Dr.Sebastian Winter（图片来源：西南医学中心）
Winter博士表示，传统的治疗方法通常聚焦在治疗人类宿主，但这些新的结果带来了不同的可能，原则上，我们有望利用肠道细菌来为宿主带来积极的结果。
不过，他也强调：“我们现在只是在概念验证实验中利用钨来鉴定潜在的分子靶点，离将这些基础发现转化为用于患者的治疗方案还有很长的路要走。钨是一种重金属，可能会导致严重的副作用，如神经和生殖伤害。我们的目标是，找到一种能够产生类似效果的安全疗法。”
参考资料：
Precision editing of gut bacteria:Potential way to treat colitis
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