eLife：腸道微生物在抗生素治療後如何「恢復」

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了解抗生素如何影響我們腸道中微生物菌群，將有助於藥物開發，治療微生物紊亂或預防抗生素相關感染。

生物通報導：腸道菌群與我們生活與健康息息相關，最新一項eLife研究成果提出了關於抗生素如何影響腸道微生物群的新見解。

文章一作，杜克大學Aspen Reese說：「腸道微生物菌群由一群微生物組成，當這些微生物受到干擾時，它們就會發生諸如感染之類的風險。雖然人們已經知道抗生素會殺死或阻止腸道細菌的生長，但並不清楚這些變化如何以及何時會影響腸道環境。」

為了了解這一問題，Reese等人分析了在使用廣譜抗生素治療期間和治療後，微生物群發生了什麼生態學變化。

在開始五天中，研究人員讓小鼠食用了抗生素，抑製其腸道細菌。他們發現腸道的氧化還原電位（化學環境的衡量標準，評估生物體內呼吸作用難易程度）在在抗生素治療過程中會增加。

雖然有證據表明這些氧化還原變化與宿主免疫系統有關，但是在沒有免疫系統的人造腸道中，用抗生素治療，腸道微生物群體時也發生這種轉變。

「我們還發現，隨著抗生素殺死細菌並降低它們在小鼠腸道中的代謝率，一種稱為電子受體（electron acceptors）的氧化劑會增加，」Reese解釋說，「這個新的環境狀態意味著，經過治療後重新聚合的微生物菌群與原始菌群存在很大差異。」

在抗生素治療後立即出現的細菌，包括一些潛在有害的菌株，能夠利用電子受體迅速生長。它們會耗費過多的資源，這些細菌恢復到正常狀態。但這並不是說原始微生物菌群都恢復了。

「抗生素可能會導致一些腸道菌群中的某些微生物物種滅絕，因此需要來自小鼠外部的新的微生物移植物，在這種情況下來自同一籠中的未經治療的小鼠，幫助它們恢復微生物菌群原始狀態，」文章通訊作者，杜克大學分子遺傳學和微生物學助理教授Lawrence David說。

總之，這些結果提出了抗生素如何重塑腸道微生物群的新生態學模型，發現氧化還原轉變如何與腸道疾病相關，電子受體的變化為腸道細菌的抗生素後期再定化奠定了基礎。

「在未來，我們的希望可以幫助開發藥物，包括氧化還原電位的化學變化，或引入競爭對手的過量電子受體，幫助治療微生物紊亂或預防抗生素相關感染，」Reese總結說。

（生物通：萬紋）

原文標題：

Antibiotic induced changes in the microbiota disrupt redox dynamics in the

https:/?/?doi.?org/?10.?7554/?eLife.?35987