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肠道微生物快照可以揭示儿童接触化学物质的情况
发布时间: 2021-02-25     来源: 麦肯息讯

2020年12月3日    出处:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201203133902.htm

研究人员完成了迄今为止最全面的研究,研究了一类称为半挥发性有机化合物(SVOCs)的持久性污染物与人类儿童肠道微生物群的关系。研究结果提供了一种潜在的机制来测量对多种这些物质的暴露,并表明暴露于有毒的卤化化合物可能会为通常在人体肠道中找不到的细菌创造一个生态位。

杜克大学的研究人员完成了迄今为止最全面的研究,研究了一类称为半挥发性有机化合物(SVOCs)的持久性污染物与人类儿童肠道微生物群的关系。

结果表明,某些SVOCs与人类消化道中细菌和真菌物种的丰富度相关,并可能对它们产生不同的影响,为测量这些物质的广泛暴露提供了一种潜在机制。这项研究还表明,接触有毒的卤化化合物,即含有碳和卤素(如氯和溴)的化学物质,可能会为以它们为食的细菌创造一个生态位——这种细菌通常在人体肠道中找不到。

杜克大学西奥多·肯尼迪土木与环境工程教授克劳迪娅·冈奇说:“我们发现了研究人员用于土壤生物修复以去除氯化溶剂的细菌,这种细菌不是你期望在某人的肠道中发现的。”“它在土壤中使用的原因是解毒和去除氯,这表明这可能也正是它们在这些肠道中的原因。”

该研究结果于10月30日在线发表在《环境科学与技术快报》杂志上。

冈施说:“我们想了解接触SVOCs对我们肠道微生物群的影响,以及这如何转化为积极或消极的健康结果。”“但现在这是一个我们不理解的大黑箱。”

SVOCs是一大类无味的化学物质,从建筑材料和消费品中散发出来,通常会缓慢蒸发并沉积在灰尘颗粒和水滴上。由于这些化合物在工业和消费产品中的普遍使用,几乎每个发达国家的人都经常接触到至少其中一些化合物。

这些化学物质可能对人类微生物群有影响并影响健康的想法是相对较新的,而揭示这些可能是什么以及它们发生的原因的研究仍处于起步阶段。一个重要的工作领域是针对儿童的,因为他们通常有更高的暴露率,因为他们花更多的时间在积满灰尘的地板上玩耍,而这些地板上聚集着奇异值分解酶,并且因为他们不断增长的身体更容易受到新的环境压力的影响。

在成长中的孩子生活中引起动荡的一个途径是通过影响肠道微生物群。肠道微生物群由在人类消化道中生长并生活在一起的细菌和真菌的复杂群落组成,已被证明对儿童发育和成人健康具有明显的重要性。虽然一些研究已经表明某些SVOCs对儿童的肠道微生物群有影响,但所研究的化学物质只是人们接触到的化学物质的一小部分。

“理论上,儿童肠道微生物群的扰动可能与长期健康影响有关,”华盛顿州立大学土木与环境工程助理教授考特尼·加德纳补充道,他在担任冈施实验室成员期间进行了这项研究。“但在我们真正研究它们中的任何一个寻找明确的原因之前,我们需要了解哪些SVOC类似乎与微生物群落最负相关。”

在他们对这一领域的首次探索中,冈施、加德纳和他们在杜克大学的同事测量了近80名3岁至6岁儿童体内循环的数十种SVOCs的水平。他们还对每个儿童的肠道微生物群进行了表征,然后寻找他们发现的差异与接触SVOCs之间的关系。

研究人员在超过95%的样本中发现了29种SVOC化合物,这并不缺乏数据。他们还发现了儿童血液或尿液中存在的化合物与关键微生物(包括61种细菌和24种真菌)的相对数量之间的关系。在研究了各种生物标志物和关系后,研究人员得出了两个有趣的见解。

第一个是卤代SVOCs含量高的儿童体内有一些不寻常的客人。

研究人员还发现,虽然一些SVOCs对肠道微生物群中的细菌有负面影响,但其他的有正面影响。随着对这些不同的化学物质如何以它们自己的方式影响不同种类的肠道进行更多的研究,这项工作可能提供了一种可能性,即利用肠道微生物群落的快照作为一个窗口,了解儿童接触了哪些SVOCs。

冈施说:“如果你还不知道你在寻找什么,那么目前要测量人们接触了什么化学物质是非常复杂和昂贵的。”。“相比之下,这相当简单。如果我们能够通过对微生物群的基因特征进行测序来获得SVOC暴露的可靠快照,我们就可以用它来帮助我们更好地了解这些化学物质对我们的孩子和我们自己的健康影响。”

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