《第五屆亞洲微生物體趨勢論壇》成大、長庚、臺大青年學者 從腸道菌解慢性肺阻塞、心血管疾病新療法

2021/01/16
《第五屆亞洲微生物體趨勢論壇》成大、長庚、臺大青年學者 從腸道菌解慢性肺阻塞、心血管疾病新療法
今(16)日,由圖爾思生技、中央研究院、臺大醫院合作舉辦的第五屆「亞洲微生物體趨勢論壇」中,論壇三邀請成大助理教授徐瑋萱、長庚大學博士後研究員林稚容、臺大醫院醫師吳偉愷等青年學者,分享他們腸道菌相關的

報導/彭梓涵、巫芝岳

(16)日,由圖爾思生技、中央研究院、臺大醫院合作舉辦的第五屆「亞洲微生物體趨勢論壇」中,論壇三邀請成大助理教授徐瑋萱、長庚大學博士後研究員林稚容、臺大醫院醫師吳偉愷等青年學者,分享他們腸道菌相關的研究中,與微生物胞外泌體、慢性肺阻塞(COPD)、心血管疾病疾病的關連。

微生物胞外泌體疾病治療新策略

成功大學食品安全衛生暨風險管理研究所徐瑋萱助理教授,分享腸道菌如何透過胞外泌體進行彼此間的訊息傳遞。

徐瑋萱首先表示胞外泌體(extracellular vesicles)的研究發展已經很久,因為內含少量DNARNAsRNA,常有研究針對正常細胞產生的外泌體(exosome)、凋亡細胞產生的凋亡小體(apoptotic bodies)、以及癌細胞產生的脂質體(oncosomes)進行探討。

目前反而較少針對腸道微生物產生的胞外泌體進行研究。徐瑋萱的研究,則是針對乳酸菌產生的胞外泌體,進行分離、觀察其形態、濃度、粒徑大小,並研究其功能。

她的研究也證實植物乳酸菌產生的胞外泌體,在生鮮的鮪魚上可抑制造成腐壞的希瓦氏菌(Shewanella putrefaciens)活性。相關研究2020年已發表在《Food Chemistry》期刊上。

徐瑋萱也將這些胞外泌體進一步研究觀察,是否可用來治療人類困難梭狀芽孢桿菌感染(CDI),目前初步結果發現,有三成的腸道微生物會內吞胞外泌體,未來她也會探討是那些菌內吞胞外泌體,並確認其功效。

長庚宏基因組定序揭慢性肺阻塞與腸道菌相關聯

長庚大學生物技術暨檢驗學系博士後研究員林稚容,介紹了其團隊近期在慢性肺阻塞(COPD)模式小鼠中,腸道微生物菌相的相關研究。

林稚容指出,在COPD與微生物的關係研究中,已有相當多針對肺部微生物叢的研究,證實若微生物刺激COPD的重要指標——IL-17A增多,易造成疾病;而他們則是針對腸道細菌進行研究。

研究中運用吸菸導致COPD模式小鼠,並以四種常見抗生素處理,試圖看出腸道菌相的改變,是否會對疾病有所影響。此外,他們也以糞便移植(FMT)方式,研究將健康小鼠的糞便轉移給罹病小鼠時的結果,結果顯示部分組別病情確實有改善。分析小鼠腸道菌相後,也找出在健康與罹病小鼠間,腸道菌相的不同。

他們以宏基因組定序(metagenome-seq)技術,找出了多支與疾病出現呈正相關與負相關的細菌,其中鎖定關聯性最大的戈氏副擬桿菌(Parabacteroides goldsteinii)菌種進行研究。他們發現,其中該細菌的脂多醣(LPS)PgLPS」或許具有抗發炎的潛力;使用另一種菌相組成不同的小鼠進行實驗後,也再次驗證PgLPS可抗發炎,且有望改善疾病,未來期望能將該物質進而用於臨床相關研究中。

吃肉影響心血管健康?臺大腸道菌TMAO研究促個人「精準營養」

臺大醫院北護分院肝膽腸胃科醫師吳偉愷,介紹了腸道菌氧化三甲胺(trimethylamine-N-oxideTMAO)產能檢測的研究,及其如何促進「精準營養」。

吳偉愷表示,目前已有許多研究指出,腸道菌因為會影響脂肪代謝,或是經由三甲胺(trimethylamine, TMA)TMAO途徑,影響心血管健康。TMA是飲食中肉鹼和膽鹼常見的成分,進入體內血液循環後,再經肝臟代謝,以尿液排除。

臺大的研究團隊因此以口服肉鹼耐量測試,來辨別腸道菌TMAO的產能,他們發現,葷食者的腸道菌TMAO高產能機率,為素食者的10倍。此外也發現,對於TMAO高產能者,服用肉鹼後造成心血管疾病的風險較高,且對肉鹼的生物吸收率較差,而TMAO低產能者若連續服用肉鹼,也會改變腸道菌叢成為高產能者。

他們也進一步比較TMAO/低產能者的菌相差異,找出其中生成TMAO可能的關鍵菌種Ihubacter massiliensis。吳偉愷說,未來若能進而發展出與這些細菌相關的藥物,就能協助病人降低TMAO,減少心血管疾病風險。