利用胶囊捕捉健康人体内消化的新数据
2023-05-12
来源: drugdu
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使用一种专门设计的胶囊，研究人员现在可以在消化系统中航行，收集有关消化和微生物的新数据。由加州大学戴维斯分校（University of California，Davis）、斯坦福大学（Stanford University）和环境生物股份有限公司（Envivo Bio Inc.）的研究人员组成的团队于5月10日在《自然与自然新陈代谢》（Nature and Nature Metabolism）上发表了这项研究成果。
大部分消化过程都发生在我们的小肠中，在那里酶会分解食物，使其通过肠壁被吸收。
加州大学戴维斯分校西海岸代谢组学中心主任Oliver Fiehn教授说：“到目前为止，小肠只有在禁食的镇静人群身上得以观察，这些研究这没有太大帮助。”。代谢组学是对细胞、组织和器官中参与代谢的小分子代谢组的研究。Fiehn是《自然代谢》论文的高级作者，也是《自然》论文的共同通讯作者。加州大学戴维斯分校的博士后研究员Jacob Folz是《自然代谢》论文的第一作者。
因此，大多数关于肠道代谢和肠道微生物组的研究都是基于粪便样本，但粪便样本实际上是对下结肠的采样，而不是对小肠的采样。
Envivo Bio的Dari Shalon是CapScan设备的发明者，也是论文的合著者，他说：“测量粪便中的肠道代谢物就像通过检查大象的尾巴来研究大象。”。“大多数代谢产物都是在肠道的更高部位制造、转化和利用的，甚至不会进入粪便。CapScan首次为我们提供了肠道代谢组及其与肠道微生物组相互作用的更全面的信息。”
胶囊被吞下，在从上肠到结肠的途中收集少量生物流体和微生物，最后在粪便中回收。通过在胶囊上使用pH敏感涂层，研究人员可以选择肠道的哪个区域进行采样。
“这种胶囊和报告是同类产品中的第一个，”费恩说。“所有其他关于人类肠道微生物群的研究都集中在粪便作为结肠代谢的替代品上。然而90%的人类消化发生在上肠，而不是结肠。”
首次研究正常消化
研究人员能够观察15名健康人在正常日常消化过程中上肠内容物的变化。
他们使用“多组学”方法分析样本中的细菌、病毒、宿主蛋白和食物代谢产物。他们发现，上肠和粪便在所有这些区域都存在差异，有时差异很大，并鉴定了近2000种代谢物。研究小组还发现了包括水果和酒精在内的饮食与代谢产物之间的联系。
两名在前六个月内服用抗生素的患者显示，羟基脂肪酸的生物活性脂肪酸酯（FAFHAs）和磺诺利肽的水平存在很大差异，这两种代谢产物被认为与预防炎症和糖尿病有关。一种名为Blautia的细菌被鉴定为参与脂肪酸代谢最多的细菌。
“总的来说，这种设备可以帮助阐明肠道微生物组和代谢组在人类生理和疾病中的作用，”Fiehn说。
期刊信息：Nature Metabolism，Nature
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