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小剂量暴露后斑马鱼肠道中的抗生素有什么影响

 

来源:本文章来源于网络 | 时间:2019-10-12 21:44:08

俄勒冈大学(Universityof俄勒冈)-2019年10月10日-俄勒冈大学的研究人员报告说,通常在环境中发现的低浓度抗生素会对肠道细菌产生重大影响。

本周发表在美国国家科学院院刊上的这项研究,用三维显微镜观察了几乎透明的斑马鱼,以显示抗生素的弱水平如何导致肠道细菌群落结构的改变,从而导致细菌数量的严重减少。

低水平的抗生素通常被发现是环境污染物,例如,广泛用于饲养牲畜,分子uo分子生物学研究所的物理教授raghuveerparthasarathy说。众所周知,弱抗生素会极大地改变人类肠道的微生物区系,但为什么会发生这种情况是个谜。

斑马鱼的幼虫是解决这一谜团的好模型,因为它们与人类和其他脊椎动物在解剖上有许多相似之处,可以直接观察它们的肠道微生物,PasaSalasi说。

博士生布兰登·施洛曼(brandonh.schlomann)和博士后研究员特拉维斯·j·威尔斯(travisj.Wells(travisj.wiles)领导了这个项目,通过3D显微镜观察幼虫,因为他们暴露在环丙沙星抗生素中的浓度与环境样本相当。

研究人员观察斑马鱼,斑马鱼携带两种不同细菌中的一种,每种细菌通常在斑马鱼的肠道中发现。其中一种的细菌活力旺盛,游动迅速。其他物种的细菌几乎全部聚集在密集的菌落中。

在抗生素存在下,这两种细菌的行为发生了显著的变化。正常活动的物种变得缓慢,聚集在一起。通常聚集在一起的物种的结构发生了变化,形成了更大的菌落和较少的碎片。

在这两种情况下,增强的聚集使细菌对肠道机械收缩更敏感,从而导致肠道排泄物增加,肠道菌落减少100倍。

PasaSalasi说:我们的发现表明,由于肠道的体力活动,抗生素污染对肠道微生物群的影响比单纯研究细菌所怀疑的要大得多。从某种意义上说,肠道放大了这一效应。弱抗生素。

根据他们的观察,研究人员建立了肠道细菌动力学的数学模型,并预测了与实验数据相匹配的菌落大小。研究人员写道,该模型类似于聚合物和粒子的生长模型,表明物理学中发展的方法可以有效地应用于肠道菌群的研究。

Parthasarathy希望研究小组的发现不仅适用于斑马鱼。

各种细菌通过改变它们的形态和聚集行为来对弱抗生素做出反应,他说,所有脊椎动物,包括人类,在它们的肠道中运送食物和微生物,它们的机制驱动着细菌群的运动。因此,我们怀疑我们所发现的在整个物种中是相当普遍的,包括人类和其他动物。

Parthasarathy和他的同事们写道,该模型为评估人和其他动物的抗生素干扰提供了一个框架。五人小组认为,基于聚集的活抗生素暴露于肠道的细菌的排泄可能是抗生素耐药性传播的一种机制。

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