标题: Cell：肠道菌群就像“炼丹炉”？ [打印本页] 作者: yhs210 时间: 2014-9-16 08:26 标题: Cell：肠道菌群就像“炼丹炉”？ 加州大学旧金山分校的科学家们发现，我们体内生活的细菌可以生产大量的药用分子，为新药开发提供了异常丰富的资源。这项研究发表在九月十一日的Cell杂志上。
人体内共生的微生物能够生产天然药物，这些药物对维持人体健康起到了重要的作用，论文资深作者、UCSF助理教授Michael Fischbach 说。
Fischbach 说：“现在市面上的药物都是制药公司生产的，但我们现在知道，人体菌群也能生成同样有效的药物分子。”
Fischbach 介绍到，目前临床上三分之一的药物来自于微生物和植物，包括青霉素等抗生素、化疗药物和降胆固醇的药物。人们不断在土壤和海洋微生物中挖掘新药，却从未意识到我们自己就是一个“炼丹炉”。
人类微生物组计划一直在研究常驻在人体各处的不同菌群，解析微生物多样性和丰度与疾病之间的联系。实际上，这些细菌合成的小分子也很重要，它们控制着细菌和宿主之间的互作，只可惜这类研究还没有跟上进度。
Fischbach 等人开发了数据分析软件ClusterFinder，依据土壤和海洋微生物的生物合成基因簇（BGC），系统分析了人类微生物组计划的遗传学数据库。他们在人体不同位置的菌群中，鉴定了3,118个生物合成基因簇。这些基因簇编码的酶，可以合成类似现有药物的分子。
研究显示，在人体菌群的基因组和宏基因组中，广泛存在着编码硫肽类抗生素（thiopeptide）的BGC。研究人员纯化了共生菌Lactobacillus gasseri生产的硫肽，将其命名为lactocillin，并且解析了它的结构。他们发现，lactocillin的结构与一些已经通过临床试验的抗生素很相似，能杀死一些革兰氏阳性致病菌，同时又无损于那些无害的细菌。宏转录组测序数据表明，lactocillin等硫肽BGC的确在体内得到了表达。
这项研究告诉我们，人类微生组中广泛存在着编码小分子的BGC。这些与人类共生的细菌，能在我们体内生产大量类似药物的小分子。
“我们需要了解这些分子是什么，有什么功能，” Fischbach 说。“这将为新药开发提供的非常诱人的资源。”此外，人们也可以在此基础上，从分子水平研究微生物组对人体的影响。
原文检索：
Mohamed S. Donia, Peter Cimermancic, Christopher J. Schulze, Laura C. Wieland Brown, John Martin, Makedonka Mitreva, Jon Clardy,Roger G. Linington, Michael A. Fischbach. A Systematic Analysis of Biosynthetic Gene Clusters in the Human Microbiome Reveals a Common Family of Antibiotics. Cell, 11 September 2014; DOI: 10.1016/j.cell.2014.08.032