微生物生态1.ppt

PNAS:肠道菌群与人体健康关系研究取得重要进展 最近，由多个科研和医疗机构的科学家们组成多学科交叉研究团队，经过近3年的联合攻关，在肠道菌群与人体健康关系的研究中取得了重要进展。研究人员对一个四世同堂的中国家庭7位成员的肠道微生物组成和人体代谢特征进行了详细分析，鉴定出肠道内参与了人体代谢过程的一些重要的细菌。其研究成果日前发表在国际权威学术杂志《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。(《美国国家科学院院刊》（Proc Natl Acad Sci U S A.，PNAS） 2008, 105(6):2117-22.) 　　 生活在人体肠道内数以万亿的细菌被统称为肠道菌群，它们和人体有着密不可分的互利共生关系。肠道菌群的组成影响着每个人的健康。经研究发现，肠道菌群结构紊乱与许多诸如糖尿病、肥胖症等疾病有关。不同的人具有不同的肠道菌群组成结构，饮食、药物以及环境因素可以影响个体肠道菌群的组成。因此，科学家们认为可以通过发明一些以肠道细菌为靶点的药物，纠正紊乱的菌群结构从而达到治疗各种疾病的目的。 ? 该项目的研究人员利用细菌DNA指纹图谱和基因组标记测序等基因组技术全面深入地刻画了这7位中国成员肠道菌群的组成结构，发现他们尽管属于同一个家庭，遗传背景彼此相关、生活环境相似，但每一个个体仍然具有其特有的肠道菌群结构特征。同时也发现了，中国人的肠道菌群结构在种的水平和以往报道的5个美国人有明显的差异，这也提示我们在比较两个国家各种疾病发生的风险时，除了考虑遗传差异，还必须要考虑肠道菌群的差异。 ????同时，研究人员利用基于核磁共振的代谢组技术分析志愿者尿液中代谢物的组成，用以反映人体的整体代谢状况。通过比较志愿者肠道菌群组成变化与他们的代谢特性变化的关系，初步发现了肠道内某些特定细菌与人体尿液中的某些代谢物呈显著的相关关系，提示这些肠道细菌对人体健康特别重要。例如，研究者发现人体肠道内共有的一种“友好”细菌——属于厚壁菌门（Firmicutes）梭菌科（Clostridiaceae）的Faecalibacterium prausnitzii与8种人体的代谢物质有统计相关性；提示这种细菌在参与宿主多种代谢过程中有着很重要的作用。 第二节 微生物与生物环境间的相互关系 自然环境中的微生物一般都不是单独存 在的。 个体、种群、群落和生态系统从低到 高的组织层次。 群体(population):具有相似特性和生活在一定 空间内的同种个体群,是组成群落的基本组分。 群落(community):在一定区域或一定生态环境 内,各种生物群体构成的一个生态学结构单位， 群落中各生物群体之间存在各种相互作用。 生态系统(ecosystems):生物群落和它们所 生活的非生物环境结合起来的一个整体， 是生物圈的组成单元。 生物圈(biosphere):地球上所有生物及其 所生活的非生命环境的总称。 个体 群体 群落+非生物环境 生态系统 生物圈 任何一个相对完整的自然整体都可以被 看作为一个生态系统,如一个池塘,一片森 林,一个污水处理池,等等。 微生物生态的研究特点： 以微生物群体,即种群作为主要研究单位。 生态系统中生物之间的相互关系： 有利关系:一种生物的生长和代谢对另 一种生物的生长产生有利的影响,或相互 有利； 有害关系:一种生物的生长对另一种生 物的生长产生有害的影响,或相互有害； 中性关系:二种生物生活在一起时,彼 此对对方的生长代谢无明显的有利或有 害影响； 主要介绍微生物间及微生物与其它生物 间最常见的几种相互关系： 一、互生 二种可以单独生活的生物,当它们生活在 一起时,通过各自的代谢活动而有利于对 方,或偏利于一方的一种生活方式。 “可分可合，合比分好” 一)微生物间的互生关系 一)微生物间的互生关系 纤维素分解细菌 固氮菌 一）微生物间的互生关系 金黄色葡萄球菌的生长为本来在平板上不 能生长的嗜血流感菌提供生长因子,后者在 其菌苔周围形成卫星菌落。 二)人体肠道正常菌群 互生关系（正常情况） 寄生关系（某些特殊条件下） 人肠道内的菌群： 60-400种不同的微生物,占粪便干重1/3的 是细菌，其中厌氧菌占了绝大多数。 正常菌群通过肠道获取营养； 通过排阻、抑制外来致病菌;提供许多 人体所必不可少的 环境条件改变或着生部位改变： 正常菌群 致病菌 滥用抗生素； 人身体虚弱抵抗力下降； 吃了不洁净的食物； 肠道中的正常菌群,大肠杆菌,一旦进入 泌尿系统,引起尿路感染。 人体表面的正常菌群,一旦它们进入伤 口也会引起感染。 条件致病菌:人体的正常微生物菌群一旦 进入非正常聚居部位,或生态结构发生改 变而引起人类疾病的微生物。 可以通过口服某些活的微生物制剂来治 疗由于正常菌群