新研究发现牛奶中的外泌体可用于对抗肠道病原菌感染

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新研究发现牛奶中的外泌体可用于对抗肠道病原菌感染

我们都知道，喝牛奶对身体是有好处的。近日，来自美国内布拉斯加大学的科学家们正在探索如何通过增强牛奶的抗感染作用，使牛奶的健康价值更高。

“我们知道，人们饮食的不同部分可能会对他们的微生物组产生潜在影响，这可能会影响到对不同胃肠道病原体感染的敏感性。”内布拉斯加州预防肥胖相关疾病研究中心（NPOD）领导的这项新研究项目的主要研究者之一Jennifer Auchtung说，“我们提出的问题之一是，乳制品（尤其是牛奶）中发现的一些分子是否可以改变微生物组并影响感染的易感性。”Auchtung正在与首席研究员、营养健康科学教授JanosZempleni合作进行一项为期四年的研究项目，该研究项目由美国农业部的食品与农业研究所提供了50万美元的资助，探索牛奶如何增强或减少致病菌感染。这项新研究的基础是基于Zempleni实验室自2013年以来所做的工作，旨在研究营养性纳米颗粒如何影响人体肠道微环境。NPOD主任、分子营养学教授Zempleni表示：“不管您是否进行节食，您的肠道微生物组都会发生改变。”通过被称为外泌体的天然纳米颗粒，牛奶将生物活性化合物传递给人体内。外泌体通过将调节性“货物”从供体细胞转移到受体细胞，促进了细胞间的通讯。牛奶中的某些外泌体及其RNA货物被吸收，但有些会逃避肠道细胞吸收并与肠道微生物组相互作用，从而激发某些有毒的肠道细菌。


图：透射电镜观察到的牛奶外泌体（那两个圈圈） 在这项研究中，特别令人关注的是可对人体造成严重破坏和疾病的两种抗生素抗药性细菌：抗万古霉素的粪肠球菌（VRE）和艰难梭菌。每年这两种细菌共同导致约50万美国人的感染。在过去的30年中，艰难梭菌和VRE的感染率正在大幅度提高。Auchtung说，粪肠球菌可能在免疫功能低下的人群中引起严重感染，例如那些接受器官移植或正在接受化疗治疗的人。艰难梭菌是医院获得性感染和抗生素相关性腹泻的主要原因之一，在美国每年导致多达15,000人死亡。

图：重复的微型生物反应器可用于监测牛奶中的外泌体对艰难梭菌和VRE生长的长期影响。

该项目建立在内布拉斯加大学林肯分校此前对胃肠道研究的基础上。我们知道，亿万种微生物（细菌、病毒、真菌等）生活在肠道中，统称为肠道微生物组。肠道微生物通常与人体协同作用，参与调节器官功能、调节免疫系统、抵抗疾病和代谢食物。但是，肠道微生物组的异常被发现是许多疾病的因素。 在内布拉斯加州和其他地方，以前对饮食-微生物组相互作用的研究主要集中在饮食对微生物群落的影响上，而没有考虑这些群落内的基因组变化。这项研究聚焦牛奶中的外泌体来探索对肠道微生物组的影响。这是第一项评估外泌体及其RNA货物对性状多样性和突变选择的影响的研究，这些特征和突变改变了诸如粪肠球菌和艰难梭菌等病原体的毒性。Auchtung说，最终，这项研究可能会针对性地改变长期服用抗生素的人们的饮食方式，也许可以通过膳食补充剂用于针对性治疗。Zempleni说，这项研究还可能帮助开发一些婴儿配方食品的营养补充品，改善发展中国家的婴幼儿健康。
参考资料： https://research.unl.edu/blog/nebraska-research-aims-to-boost-milk-as-infection-fighter/