进化医学可能塑造胃肠病学的未来

多个研究小组，包括普伦的马克斯·普朗克进化生物学研究所（MPI-EB）和基尔大学（CAU），进行的新实验研究表明，进化医学可能会塑造胃肠病学的未来。这些研究为治疗炎症性疾病，如慢性炎症性肠病（IBD）开辟了新途径。

进化医学研究的是进化过程如何影响健康和疾病。从这项研究中获得的见解可以用于开发治疗慢性炎症性肠病（IBD）的新方法。

来自“慢性炎症精准医学”卓越集群（PMI）的成员，包括普伦的马克斯·普朗克进化生物学研究所（MPI-EB）和基尔大学（CAU）的研究人员最近的研究表明，进化的视角在扩大治疗诸如IBD等疾病的方法方面具有显著潜力。

在2023年发表于《微生物群落微生物》杂志的一项研究中，研究团队展示了微生物群落细菌，如大肠杆菌，能够迅速适应炎症环境，变得更具移动性和攻击性。这些适应性变化增强了细菌在微生物群落中的生存和传播能力，并可能在慢性炎症性肠病患者中发挥核心作用。

在最近的一篇综述文章中，研究人员进一步强调了进化医学在治疗慢性炎症性疾病方面的潜力。这篇综述最近发表在《胃肠病学》杂志上。

微生物群落细菌的快速适应

当前的研究结果展示了微生物群落细菌如何迅速适应炎症环境。它们不仅改变了遗传组成，还改变了外部特征——这些变化在实验室实验和慢性炎症性肠病（IBD）患者中都得到了观察。

一个关键发现是，某些细菌，如大肠杆菌，在暴露于炎症条件下会经历基因适应，使其更加移动和攻击性。这些变化有助于细菌更好地在微生物群落中传播和存活——这些特性也在患有慢性肠炎的患者中被识别出来。

此外，细菌在炎症环境中还会发展出抗压特性，这些特性通过基因适应得到增强。这表明炎症有利于那些更能抵抗恶劣条件的细菌。

“有趣的是，小鼠实验表明，某些营养物质，如维生素B6，可以防止有害的细菌适应，”PMI集群董事会成员、MPI-EB进化医学研究组负责人、基尔大学医学系进化医学教授约翰·贝恩斯博士说。

在携带促炎微生物群落细菌的小鼠中，给予维生素B6导致了较少攻击性、抗压细菌菌株的出现。这些发现表明，有针对性的营养摄入可能是控制不想要的细菌的一种方法。

另一种有前景的方法是利用细菌基因适应带来的脆弱性。研究人员发现，虽然适应的细菌在发炎的微生物群落中可能生长得更好，但它们也对某些抗生素变得更加敏感——这种现象被称为“协同敏感性”。这为缓解IBD症状提供了新的靶向治疗视角。

革命性的治疗方法：基于进化知识的策略

根据所审查的研究结果，来自普伦和基尔的研究人员提出了基于对细菌适应机制更好理解的新治疗方法。通过有针对性的策略，可能可以预防甚至逆转有害的变化。除了之前提到的使用维生素B6等补充剂来抑制不利的细菌适应外，还在测试其他创新概念。

一种有前途的方法称为祖先状态恢复疗法（ASRT）。这种方法旨在将原始的、未适应的细菌菌株引入微生物群落，以取代有害的、已适应的变种。对于处于缓解期的患者——即症状减少的时期——ASRT可能提供一种自然且安全的治疗选择。

此外，关于细菌适应的新见解促使重新评估现有的抗生素。专门针对已适应炎症条件的细菌的疗法可以补充传统的治疗方法，并显著减少IBD发作的严重程度。

呼吁进一步研究

“尽管取得了令人鼓舞的进展，但仍存在重大的知识空白，特别是在对微生物群落细菌进化的理解方面。以前的研究主要集中在粪便样本上，不清楚细菌在微生物群落不同区域的行为和适应情况。然而，这些差异对于不同的IBD亚型，如克罗恩病和溃疡性结肠炎来说至关重要，”约翰·贝恩斯教授解释说。

“未来的研究应特别调查细菌在微生物群落不同区域的发展以及这些适应在不同疾病形式中的作用，”贝恩斯补充道。其他微生物，如真菌和病毒的影响也尚未完全探索，提供了有希望的新研究方向。

朝着更健康的未来迈进

贝恩斯教授强调：“我们认为这些发展标志着一个时代的开始，在这个时代，微生物群落细菌的进化将被考虑在内，从而实现新的基于进化的治疗方法。”

通过应用进化概念，科学家和医生希望开发出不仅能缓解慢性炎症性肠病症状，还能针对性地解决其病因的方法。PMI卓越集群成员正在进行的临床研究，例如在IBD中施用维生素B3，表明这些创新概念已经从实验室进入了临床试验阶段。

“进化医学关于人体微生物群落细菌适应和遗传发展的见解可能标志着慢性炎症性肠病治疗的重大转变。”

“随着进一步的研究，这种方法可以为真正的精准医学奠定基础，为全球IBD患者提供个性化、更有效和可持续的治疗方法，”PMI卓越集群发言人、石勒苏益格-荷尔斯泰因大学医院（UKSH）基尔校区内科主任、基尔大学和UKSH临床分子生物学研究所所长斯特凡·施雷伯教授说。

因此，关于慢性炎症疾病的进化医学也是PMI卓越集群研究议程的重要组成部分，并将在可能的未来资助阶段继续如此，目前PMI正在接受评估。

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