腸道微生物組織可預防急性砷中毒

蒙大拿州立大學進行的研究表明，人體腸道中的微生物在防止砷中毒方面發(fā)揮著重要作用，砷中毒影響到估計有2億人，他們通過受污染的飲用水接觸到砷。

在過去的五年里，MSU的候選人邁克爾科瑞爾與他的顧問賽斯沃克和委員會成員蒂莫西麥克德莫特合作，研究人體腸道微生物群在攝入砷后如何影響砷。現在，科里埃爾是12月21日發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一篇論文的主要作者，該論文詳細介紹了對完全預防急性砷中毒至關重要的腸道微生物區(qū)系的研究結果。

這項研究尤其重要，因為在過去20年中，砷已經成為聯邦有毒物質和疾病登記冊中毒性最大的化學物質，因為即使是慢性低水平也會導致未來的癌癥或心血管疾病。

考瑞爾是微生物學和免疫學的博士生，也是密歇根州立大學農業(yè)學院和文學與科學學院分子生物科學項目的研究員。他說，他希望他的工作將有助于開發(fā)能夠減少益生菌和微生物的治療方法。砷中毒的風險。

“微生物學家接下來面臨的主要挑戰(zhàn)之一是將這樣的實驗室研究結果轉化為現實世界的解決方案，”2016年獲得美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health)頒發(fā)的享有盛譽的露絲l柯爾施泰因(Ruth L. Kirschstein)個人預測國家研究服務獎的科里埃爾說。

此前的研究表明，環(huán)境中的微生物可以將土壤或巖石中天然存在的砷進行生化轉化——無論是低毒還是高毒——這是密歇根州立大學農業(yè)學院土地資源與環(huán)境科學系麥克德莫特的一個研究項目。

研究員是微生物學與免疫學系的副教授，也是這篇論文《行走》的資深作者，他說，研究人員不太了解的是人體腸道中的微生物在砷被人體吸收之前對砷的影響。

“影響疾病的因素有很多——一個人的環(huán)境、飲食、遺傳——但我們只能通過觀察不同基因型的不同基因型來評價人類研究中的一些東西。這些人有不同的飲食或飲用不同來源的水，”Walk說。

科里埃爾用實驗室小鼠創(chuàng)造了實驗對照，以闡明變量的影響。他發(fā)現抗生素會破壞腸道菌群，導致更多的砷在組織中積累而不是排泄。

科里爾說：“這是一個有趣的發(fā)現，因為它表明，雖然腸道中有一些微生物活動，但老鼠并不擅長清除砷，可能會將其帶入體內更多，并在組織中積累更多。

科里埃爾說，沒有任何微生物的老鼠也會受到影響。然而，當引入人體微生物群時，它們具有保護作用。

“這是一個很大的進步，”Walk說，“因為我們可以看到無菌小鼠，并從不同的人身上放回我們想要檢查的微生物群。我們發(fā)現，根據小鼠獲得的微生物組，它們受到了不同程度的保護。”

Walk說，這些結果表明，一些人的微生物群可能比其他人更具保護性，并可能回答這樣一個問題：為什么一些飲用普通水源的人會患砷中毒，并在晚年發(fā)展，而其他人則不會？

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