微生物学家在人体肠道中发现了新的产甲烷古菌物种

An international team of microbiologists from the Medical University of Graz, the DSMZ—German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (Braunschweig, Germany)—and the University of Illinois (U.S.) has identified and described a previously unknown sp

格拉茨医科大学、DSMZ德国微生物和细胞培养物保藏中心(德国布伦瑞克)和伊利诺伊大学(美国)的一个国际微生物学家团队鉴定并描述了人类肠道中一种以前未知的产甲烷古菌:肠甲烷短杆菌(菌株WWM1085)

此外,还分离出史密斯甲烷短杆菌属的一种新变种,称为GRAZ-2。因此,科学家们在理解人类与微生物组之间的相互作用方面又迈出了重要的一步。该研究发表在《国际系统与进化微生物学杂志》上

肠道的未知原始居民:古菌的特殊之处

古菌是一个独特的生命领域,与细菌和真核生物(即具有细胞核的生物,如动物、植物和真菌)并列。尽管它们在显微镜下看起来与细菌相似,但它们在许多基本方面存在差异:例如,在细胞膜、代谢途径和遗传特征方面。古细菌最初是在温泉或盐湖等极端环境中发现的,但它们也存在于人体中,尤其是肠道中

产甲烷古菌,即所谓的产甲烷菌,是一个特别令人兴奋的研究领域:它们从氢气和一氧化碳等简单底物中产生甲烷₂ 因此,它对微生物代谢过程有重大贡献,例如在反刍动物中,也在人类肠道中。他们的研究还处于起步阶段,因为它们对氧气非常敏感,很难培养

格拉茨医学大学互动微生物组研究教授Christine Moissl-Eichinger解释说:“我们的发现是理解人类微生物组如何运作的又一个谜题。”。虽然微生物组研究主要集中在细菌上,但古菌却勉强维持了一种神秘的存在——尽管它们可能对人体的关键代谢过程产生巨大影响

Moissl-Eichinger说:“古细菌长期以来一直被忽视。”。“它们可能在肠道功能、微生物气体代谢,甚至可能在某些疾病的发展或进展中发挥重要作用。”

通过结合最新方法,包括特定的厌氧培养、高分辨率电子显微镜和全面的DNA测序,格拉茨研究小组能够从人类肠道中分离出这组微生物的两个特殊代表:

新物种肠甲烷短杆菌WWM1085在遗传和生理上与所有已知物种明显不同。它只在严格的厌氧条件下生长,产生甲烷和令人惊讶的大量琥珀酸,琥珀酸是一种与人体炎症过程相关的代谢产物

发现的第二种菌株是史密斯甲烷短杆菌的变体,被称为GRAZ-2,它表现出不同寻常的特征:它产生甲酸,这是一种可能干扰其他肠道居民代谢的分子

这两项发现都清楚地表明,人类肠道中的古菌世界比以前认为的更复杂、更相关,在健康和疾病的进一步研究方面具有巨大的潜力

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聚焦古菌群:微生物组医学的新途径

目前的研究大大有助于更好地理解所谓的“古菌群”,即塑造人类微生物组的古菌群。这一很少被探索的肠道菌群领域可以为以前被忽视的微生物与健康之间的联系提供重要的指示

似乎只有通过特定的分离和培养,才能详细研究这些微生物的特征和潜在的活性机制。该研究的第一作者Viktoria Weinberger强调:“我们只能对栽培菌株进行具体的机理研究。”

“为了更好地了解单个微生物在健康和疾病中的作用,以及从长远来看开发治疗方法,这一点至关重要。”

肠甲烷短杆菌和GRAZ-2的发现为古菌研究翻开了新的篇章,也为未来的个性化微生物组医学开辟了新的前景