فردی موزاییک از سویه های میکروبی انتقال از مادر به نوزاد روده

BIRMINGHAM, علا. - ميكروب در روده -- همچنین به عنوان شناخته شده میکروبیوم روده -- حیاتی برای انسان هضم و سوخت و ساز بدن و مقاومت در برابر استعمار با عوامل بیماری زا. میکروبیوم روده ترکیب در نوزادان و کودکان نوپا تغییرات گسترده در سه سال اول زندگی است. اما جایی که انجام آن میکروب آمده در وهله اول ؟

دانشمندان مدت طولانی است که قادر به تجزیه و تحلیل میکروبیوم روده در سطح 500 تا 1000 مختلف گونه باکتری که عمدتا تاثیر مفیدی; تنها اخیرا شده اند قادر به شناسایی فرد گونه های درون یک گونه منفرد با استفاده از قدرتمند ژنومی ابزار و ابر رایانه ها است که تجزیه و تحلیل مقادیر عظیمی از اطلاعات ژنتیکی است.

محققان دانشگاه آلاباما در بیرمنگام در حال حاضر خود استفاده کرده اند میکروبیوم "اثر انگشت" روش که به گزارش فردی آمیزه ای از سویه های میکروبی منتقل می شود به نوزاد میکروبیوم روده از مادر تولد از طریق زايمان. آنها دقیق این انتقال با تجزیه و تحلیل موجود metagenomic پایگاه داده ها از نمونه های مدفوع از جفت مادر و نوزاد و همچنین به عنوان تجزیه و تحلیل ماوس سد و pup انتقال در یک جوانه یا gnotobiotic ماوس مدل در UAB که در آن سد تلقيح با مدفوع میکروب.

"نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل ما نشان می دهد که چندین سویه از مادری میکروب-برخی هستند که فراوان در مادران مدفوع جامعه-منتقل می شود در هنگام تولد به ایجاد یک متنوع نوزاد میکروبی روده جامعه" گفت: Casey فردا (Ph. D.) استاد بازنشسته در UAB بخش همراه توسعه و یکپارچه زیست شناسی. "ما تجزیه و تحلیل فراهم می کند بینش جدید به منشاء سویه های میکروبی در مجتمع نوزاد میکروبی جامعه است."

این مطالعه با استفاده از یک سویه-ردیابی بیوانفورماتیک ابزار قبلا توسعه یافته در UAB به نام پنجره مبتنی بر تک-نوکلئوتید-نوع شباهت و یا WSS. Hyunmin کو, Ph. D., UAB گروه ژنتیک و ژنومیک هسته رهبری انفورماتیک تجزیه و تحلیل. این gnotobiotic مدل موش مطالعات رهبری برادن مک فارلند, Ph. D., دستیار استاد در وزارت UAB همراه توسعه و یکپارچه زیست شناسی.

فردا و همکاران استفاده می شود که این میکروب اثر انگشت ابزار در چندین قبلی فشار-پیگیری مطالعات. در سال 2017, آنها دریافتند که مدفوع کمک کننده میکروب ها -- مورد استفاده برای درمان بیماران مبتلا به عود عفونت کلستريديوم ديفيسيل -- باقی مانده در گیرندگان برای ماه ها یا سال ها پس از پیوند مدفوع. در سال 2018 آنها نشان داد که تغییرات در دستگاه گوارش فوقانی از طریق جراحی چاقی منجر به ظهور گونه های جدید از میکروب است. در سال 2019 آنها مورد تجزیه و تحلیل پایداری گونه های جدید در افراد پس از آنتی بیوتیک در درمان و اوایل سال جاری آنها دریافتند که بزرگسالان, دوقلو, سنین 36 تا 80 سال به اشتراک گذاشته یک سویه خاص یا سویه بین هر جفت برای دوره سال و حتی چندین دهه پس از آنها شروع به زندگی جدا از یکدیگر.

در زمان مطالعه, چند فرد خاص, الگوهای میکروبی سویه-های یافت شد بین مادران و نوزادان است. سه جفت مادر و نوزاد نشان داد تنها مربوط به گونه های در حالی که یک دوجین دیگر نوزادان از جفت مادر و نوزاد شامل یک موزاییک از بیماریهای مربوط و نامربوط میکروب. این می تواند باشد که نامربوط گونه آمد از مادر, اما آنها تا به حال شده است که گونه غالب آن گونه در مادر و تا به حال شناسایی نشده است.

در مطالعه دوم با استفاده از یک مجموعه داده از نه زنان گرفته شده در زمان های مختلف در بارداری خود را نشان داد که گونه تغییرات در گونه رخ داده است هفت نفر از این زنان است.

بیشتر به تعریف منبع نامربوط گونه یک مدل موش استفاده شد نگاه در انتقال از سد به pup در شرایطی از محیط زیست و میکروب. پنج زن متفاوت داده شد پیوند های مختلف انسان ماده مدفوع به ایجاد پنج منحصر به فرد انسانی-میکروبیوم موش که تربیت شدند با gnotobiotic مردان است. محققان سپس مورد تجزیه و تحلیل گونه های موجود در انسان اهدا کنندگان ماوس سدها و ماوس نوزادان. آنها دریافتند چهار الگوهای مختلف: 1) pup سویه از یک گونه خاص مربوط به سد را فشار; 2) pup فشار مربوط به هر دو سد را در فشار و انسانی دهنده فشار; 3) pup فشار مربوط به انسان دهنده گونه, اما نه به این سد را فشار; و از همه مهمتر 4) هیچ مربوط به نژادها برای یک گونه خاص داشت و از بین بردن pup سد و انسان اهدا کننده. پس از این حیوانات تربیت شدند و مطرح در germ-free شرایط نامربوط گونه های در نوزادان آمد از صغیر غیر قابل تشخیص گونه های در سدها.

"نتایج مطالعات ما حمایت از تجدید نظر از سهم های مختلف مادری میکروب به نوزاد میکروبی روده جامعه" فردا گفت. "صورت فلکی سویه های میکروبی است که ما در شناسایی نوزادان به ارث برده از مادر متفاوت بود در هر یک از مادر و نوزاد جفت. با توجه به شناخته شده نقش میکروبیوم در بیماری های متابولیک مانند چاقی و دیابت نوع 2 نتايج مطالعه ما می تواند کمک به توضیح بیشتر حساسیت نوزاد به بیماری متابولیک در بر داشت در مادر است."

###

نویسندگان با کو, مک فارلند و فردا در مطالعه "فردی موزاییک مادری سویه های میکروبی منتقل می شود به نوزاد میکروبی روده جامعه" منتشر شده در انجمن سلطنتی علوم گسترشهستند Joseph A. Hakim, UAB دانشکده پزشکی; David K. Crossman و Michael J. Crowley, UAB گروه ژنتیک; J. Martin رودریگز, UAB بخش پزشکی بخش از بیماری های عفونی; و Etty N. Benveniste, UAB گروه همراه توسعه و یکپارچه زیست شناسی.

حمایت از دانشگاه آلاباما دانشکده پزشکی موسسه ملی بهداشت و درمان کمک های مالی CA194414 و NS116559 یک UAB مغز و اعصاب-انکولوژی حمایت صندوق جایزه و انجمن سرطان آمریکا نهادی کمک هزینه تحقیقاتی از طریق اونیل مرکز جامع سرطان در UAB.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.