俄勒冈大学的新研究表明，有益的肠道细菌会主动感知肠道的粘液内层，并利用这些信息作为指导，使其停留在适当的位置。这种沟通的故障可能会导致细菌行为异常和肠道炎症。

研究结果指出了克罗恩病和溃疡性结肠炎等肠道疾病背后的可能机制，并提出了开发更有效益生菌的途径。

由俄勒冈大学微生物学家JarrodSmith领导的KarenGuillemin实验室的研究小组在7月28日发表于《CellHostandMicrobe》的论文中报告了他们的发现。

“我们通常认为粘液是一种润滑衬里，有点惰性，”艺术与科学学院分子生物学研究所教授吉列明说。“但这项研究表明，细菌正在对内壁中的特定化学信号做出反应，这可以改变细菌的生理机能。”

健康的肠道微生物组不仅仅是拥有一组特定微生物的问题。这意味着某些细菌在正确的时间、正确的地点，并以正确的方式发挥作用。但绘制人类肠道细菌的空间分布和活动是一项挑战。利用斑马鱼幼年时是透明的，研究人员可以观察细菌在活体动物体内的行为。

Guillemin的团队研究了气单胞菌，它是斑马鱼微生物群的关键组成部分。在健康的斑马鱼肠道中，气单胞菌细胞在肠道的特定区域聚集成大块。

在这项新研究中，研究人员在气单胞菌表面发现了一种大型蛋白质，可以检测肠道粘液。具体来说，该蛋白质与聚糖相互作用，聚糖是装饰粘液蛋白表面的复杂糖分子。

但研究人员表明，经过改造而缺乏这种表面分子的气单胞菌细菌无法正常聚集。这些细菌没有形成大的聚集体，而是像独狼一样运作，最终进入了它们通常不会出现的肠道部分。这反过来又引发了炎症。

研究人员可以通过对气单胞菌进行改造，使其具有源自不同细菌物种——Akkermansiamuciniphila的类似细胞表面分子，从而恢复健康的细菌行为。阿克曼氏菌是一种有益的人类肠道细菌，有时存在于益生菌补充剂中。

史密斯说：“在我们的细菌中被破坏的东西也在许多与人类相关的细菌中被发现。”“我们的数据表明，只需对其中一种细菌的某一部分进行改造，就可以逆转很多炎症。”

这一发现表明，细菌和肠道粘液之间的交流可能对许多细菌物种都很重要，而不仅仅是气单胞菌。具体了解有益细菌在肠道中的行为方式，以及当它们没有识别出适当的环境线索时出了什么问题，可以帮助科学家开发出更多有证据支持的针对特定问题的益生菌配方。

该研究还为研究肠道炎症提供了新模型。人们对克罗恩病、结肠炎和肠易激综合症等肠道疾病知之甚少，因此在实验室中采用不同的方法来模拟炎症可以帮助研究人员找到这些复杂疾病的根源。

“对我来说，这项研究的一个主要收获是，它提供了关于我们期望有益细菌如何在健康肠道中表现以及促进这些健康相关行为的分子机制的新想法，”Guillemin说。

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