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寻找肠道微生物群和眼疾之间的联系

日期: 2018-12-17
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在过去十年中,研究人员已经发现人体微生物群(我们体内的大量细菌、病毒和其他微生物)对健康有许多影响。由于大部分微生物组都集中在消化系统中,因此迄今为止,大部分关注都集中在它对炎症性肠病或食物过敏发病的影响上。

 

但芝加哥大学的研究人员正在提供证据,证明这种微生物群在新的、意想不到的地方产生了影响。他们已经发现了微生物群与阿尔茨海默氏病、器官移植排斥反应和癌症治疗有效性之间的联系。现在,眼科和视觉科学助理教授、医学博士Dimitra Skondra正在研究肠道微生物群与眼疾之间的可能联系。

 

老年性黄斑变性(AMD)是导致视力丧失的主要原因,影响到1000多万美国人。这是由视网膜的退化引起的。视网膜是眼睛后部的一层膜,里面充满了神经细胞,能够捕捉图像并将其发送到大脑。视网膜就像照相机的传感器,它的中央部分称为黄斑,是最敏感的区域,负责聚焦我们所看到的中心图像。

 

当黄斑细胞退化时,视力开始变得模糊。随着病情恶化,患者可能会完全丧失中心视力。目前尚无黄斑变性的已知原因,尽管它更有可能发生在55岁以上的人群中。有AMD家族史的人也有较高的风险。目前还没有治愈AMD的方法,但生活方式的改变,如健康饮食、运动和避免吸烟,可以降低AMD的风险。

 

“我们知道遗传、生活方式、饮食、吸烟以及居住地点似乎都会影响疾病的发展,但我们真的不知道这些因素如何相互作用,来决定谁将发展成为更晚期的AMD”,Skondra说道。“但我们也知道肠道微生物群在新陈代谢、免疫系统和生活方式引起的身体变化方面发挥着重要作用,因此我开始认为这两者可能是相关的。”

 

在哈佛大学的博士后研究期间,Skondra一直在研究高脂肪饮食的影响,以及它如何加重小鼠的AMD症状。她可以清楚地看到这种影响-即使没有遗传倾向的小鼠在经过几周的高脂饮食后,也会出现更严重的症状。

 

闪光时刻

 

2016年,Skondra加入了芝加哥大学医学中心,她学习了医学博士、医学教授Eugene B. Chang的研究。Chang已经证明了高脂饮食是如何破坏肠道微生物群,增加炎症并导致炎症性肠病和其他免疫功能紊乱的。


“就像这个闪光时刻”,Skondra谈到,“这就是为什么10年前我的小鼠得了更严重的AMD,因为饮食改变了微生物群。这也是导致视网膜更多炎症的缺失环节。”

 

从那时起,Skondra一直在芝加哥大学建立一个新的研究领域,以了解微生物群的变化如何影响AMD。她一直在与芝加哥大学的无菌老鼠工厂合作,开发首个AMD无菌小鼠模型。这些小鼠在无菌环境中出生和长大,因此完全不带细菌。像这样的无菌模型被认为是微生物群研究的黄金标准。它们的微生物群的任何变化都是有意引入的,可以通过特定的实验进行跟踪。

 

“现在我们可以进一步给它们提供不同的饮食,比较不同的遗传背景,并真正将其分解为不同个体的微生物”, Skondra表示。


 

Skondra近期被评为美国20位新兴视觉科学家之一。2018年9月,他们随视觉和眼科研究协会访问了华盛顿特区,与国会议员会面,并讨论了为类似计划提供资金的重要性。Skondra认为,对微生物群如何影响AMD和其他眼疾而言,更多研究至关重要,因为需要发现问题的根源,而不仅仅是治疗症状。如果研究人员能够识别出使某人面临严重AMD风险的微生物或特定菌株的组合,或者确定能以某种方式预防该疾病的微生物群落,那么他们就可以开发出益生菌或靶向抗生素,将其引向正确的方向。她对AMD的创新方法引起了人们的关注,赢得了具有竞争力的区域和国际资助。

 

“你不能改变这样一个事实,即你生来就有特定的基因突变,这使你容易患上AMD。你不能改变你的成长和生活方式,直到生活的某个阶段。但操纵微生物群是非常容易的”,Skondra表示。