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一作访谈 | 粪菌移植可以治疗自闭症?欧易/鹿明生物助力科学家发现肠道微生物改善自闭症样行为

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救人,赚钱,捐出大便

(OpenBiome 上的捐粪广告)


这个世界不是你的也不是我的,而是肠道微生物的。

最近,小鹿发现了一个实现“财务自由”的好兼职。如果你在美国,只要把自己的便便捐赠给 OpenBiome(便便银行),便可以获得 40 美元的报酬,如果一周五天不间断捐赠,还可以额外获得 50 美元的全勤奖励;如果你在中国香港,只要把自己的便便捐赠给亚洲抑菌中心,每周提供 3 次便便,就可以获得每月最高 4800 元的奖励。
 

是什么让我们曾经掩鼻而过的【屎】成了如今的“香饽饽”?那就不得不提最近特别火热的【粪菌移植】技术了!

粪菌移植(Fecal microbiota transplantation,FMT)指的是将健康人粪便中菌群移植到患者肠道内,重建具有正常功能的肠道菌群,实现肠道及肠道外疾病的治疗。也可以说是一种特殊类型的器官移植。2013 年,美国《时代》杂志和克利夫兰医学中心双双将粪菌移植选入“世界十大医学突破”榜单,如今,粪菌移植已经引起国内外越来越多的关注!

其实在中国,早于 2015 年,中华粪菌库(FmtBank)项目,就已在国家消化系统疾病临床研究中心的支持下开始运作,在全球至少 4 万例粪菌移植中,8000 余例尝试是在中国进行。

近日,科学家们进一步敲下了肠道微生物与自闭症之间关系的实锤。【屎】的功效,再次引发热议……
 

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这篇由欧易/鹿明生物合作客户孙逸仙纪念医院李建明团队于微生物领域期刊Microbiome(IF:11.607)发表的题为 “EphB6 基因缺陷小鼠的肠道菌群通过介导维生素 B6 动态平衡调节自闭症样行为”的研究,揭示了肠道菌群在遗传因子诱导的自闭症中的重要作用,为理解和治疗自闭症谱系障碍(ASD)提供了新的策略

非常荣幸的,小鹿有机会与本文的第一作者李影老师进行了一次专访。一起来看看李影老师是如何在微生物期刊发表文章的吧。
 

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1.李老师,您好,首先祝贺您作为第一作者的文章在 Microbiome 发表。这篇文章研究的是自闭症谱系障碍,能否简单给我们介绍一下这个疾病?


谢谢。自闭症,又称孤独症,一般起病于婴幼儿期,轻型自闭症可以在青少年时期需要较高社交技巧的时候,才展现出来(一般在3岁左右表现出症状)。目前自闭症发病机制尚未完全明晰,是一个以遗传因素为主,遗传因素和环境因素相互作用于中枢神经系统而导致的精神障碍。

其核心症状就是所谓的“三联症”,主要体现为社会交流障碍、语言交流障碍和重复刻板行为。

自闭症在世界范围内发病率约为 1%,在国内的发病率也逐年增加。该病男女发病率差异比较显著,在我国男女患病率比例为6-9:1。

自闭症患者,除了主要的行为缺陷,也多伴有其他精神疾病,以及有更高的遭受损伤和自杀的风险,且对患者的损害是持续终身的。

——李影

2.我们是怎么确定这个选题的呢?
 

目前 ASD(自闭症谱系障碍)的治疗手段中,只有行为和教育上的干预较有效果,药物治疗的效果微乎甚微。近年来,越来越多的研究发现肠脑轴在精神疾病的发生发展中有着重要的作用。而自闭症患者肠道微生物分布和神经发育正常的个体相比具有明显差异。另外,在一项非盲的临床研究中,使用正常人群肠道微生物给予 7-16 岁自闭症患者治疗后,患者的胃肠道问题和行为的异常均得到了很大的改善。这些研究均提示我们肠道微生物很可能成为自闭症新的治疗方式。

因而,我们就尝试使用实验室内现有的与自闭症相关的小鼠模型,探讨肠道微生物在自闭症中的作用及可能机制。

——李影

3.能否简单给我们介绍一下这篇文章的主要内容和结论?


我们的工作主要是使用 EphB6 基因缺陷小鼠,探讨了肠道微生物和自闭症行为之间的关系及机制。

首先,通过微生物多样性测序(欧易生物提供技术服务)、行为学检测,我们发现 EphB6基因缺陷小鼠表现出了刻板行为及社交缺陷、肠道渗透性增加及肠道菌群的改变。

进一步通过粪便移植,我们发现 EphB6 基因缺陷小鼠肠道微生物可以引起 C57BL/6J 小鼠表现出肠道菌群的改变及自闭症样行为,而野生型小鼠的肠道微生物可以改善 EphB6 基因缺陷小鼠肠道菌群的紊乱及自闭症样行为。

接着,通过非靶向及靶向代谢物分析(鹿明生物提供技术服务),我们找到了 EphB6 基因缺陷小鼠肠道微生物改变的脑内小分子物质及递质,我们发现肠道微生物可以调节 PFC 中的维生素 B6 水平,进而改变了多巴胺的含量。

之后,我们通过颅内注射药物的手段,发现了 EphB6 基因缺陷小鼠中多巴胺的改变参与了自闭症样行为。

最后,通过电生理实验,我们也发现了肠道微生物可以调节 PFC 中锥体细胞兴奋/抑制平衡。

通过一系列实验,我们的研究发现 EphB6 通过肠道微生物调节维生素 B6 及多巴胺,进而引起 PFC 中兴奋/抑制失衡及自闭症样行为。

——李影

4.这个项目您从开展到文章发表,前后大致花了多长时间?中间有遇到什么特别大的困难吗?怎么克服的?


前后大致花了 3 年多的时间。

因为之前没有接触过微生物的分析,对我来说比较大的困难就是微生物分析这一块。从了解 16s rRNA 测序的结果到后续实验结果的呈现中,欧易生信分析的同事给了我很多的帮助。一开始就在线指导每个结果怎么解读,中间对结果的任何问题都随时咨询了你们分析部门同事。后续又根据实验目的,让分析部门的同事来回重新分析了很多次,图片也更改了很多次,还好你们同事一直都很耐心解答及修改。

实验能够完成,我也非常感谢他们在微生物分析中提供的帮助。

——李影

5.您最早是从哪里了解到欧易/鹿明生物的?项目为什么选择和欧易/鹿明生物合作?
 

在我研究生阶段,课题组的测序类项目就一直在欧易生物检测了。经过这么多年的合作,我们对于公司的服务内容、价格、测序结果、售后服务都一直挺满意的,所以有需要公司服务类项目,也就直接找欧易了。

——李影

6.最后,对于欧易/鹿明生物您有什么寄语?
 

祝欧易/鹿明生物继续保持迅猛的发展势头,在生物公司内继续做测序、组学分析中的佼佼者。未来继续以客户为中心,以服务质量为法宝,在行业内越做越好。

——李影

小鹿· 叨 叨 叨
 

微生物多样性测序 (主要指 16S 扩增子测序与宏基因组测序) 可提供肠道细菌构成、基因丰度和功能性信息,可以解决「who is there?」(那儿有谁) 和「what are they doing?」(在干嘛) 的问题。

代谢组学是研究生物体中代谢产物变化的科学,常用研究方法包括 LC/MS(液质联用)和 GC/MS(气质联用),可以解决「what have really happened?」(究竟发生了啥) 的问题。

知道了样本当中有了哪些微生物,和它们具有的功能后,就需要进一步的验证这些功能是否真的发生了,发生的程度是什么样的?而单纯的微生物组学是无法完成验证的,这时候就需要代谢组学来救场。

欧易/鹿明生物为了更好的助力于科学研究,专门开展了【微生物 16S 多样性&非靶向代谢多组学联合大促】活动,欢迎访问鹿明生物官网来电咨询哦~~


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文章来源于鹿明生物

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