小鼠肠道菌群的细菌组成在某些方面是有弹性的

细菌进入体内，需要克服大量细菌才能进入结肠。首先，它们必须在很少盐的环境下生存而不破裂(不像人的血细胞在水中)。然后，它们通过唾液酶和胃酸绕过我们小肠的免疫系统，从接触氧气切换到完全不接触氧气，然后坚持下去，这样就不会被肠道不断向外的流动冲走。

斯坦福大学博士后研究员卡罗琳娜托品尼(Carolina Tropini)于2月17日至21日在加州旧金山举行的第62届生物物理学会年会上展示了她的工作，并讨论了生活在肠道中的细菌如何应对其栖息地的常见变化。

生活在我们体内和身体上的微生物与我们的健康有什么密切关系？“它们制造我们无法产生的化合物，它们产生的分子很容易被我们的血液系统吸收——与我们口服的药物没有区别，”托品尼说。“生活在我们肠道中的细菌的变化与从结肠癌到神经系统疾病等疾病有关。因此，我的目标是研究细菌种群在健康和疾病中如何响应和改变宿主的物理环境。”

首先，Tropini管理一种常见的非处方药，用于改变小鼠的肠道环境。然后，她使用DNA测序技术来测量哪些细菌物种在变化中幸存下来。“我们的想法是，通过对一个非常保守的基因的一个小区域进行测序，我们可以确定哪些细菌[DNA]来自物种之间的差异，”托品尼解释道。

Tropini测量肠道环境如何变化，并在实验室中重建其简化版本；新栖息地的细菌数量；以及细菌的生理反应——它们生长得更快还是更慢，或者产生不同的蛋白质。

结果如何呢？“在短期内，细菌可以很好地抵消这些变化.但在高度竞争的环境中，任何不利因素[或环境变化]都可能在改变肠道菌群的细菌组成方面发挥重要作用，”Tropini说。“当环境发生变化甚至轻微变化时，构成肠道群落大部分——甚至高达一半——的细菌物种可能会灭绝，因为它们无法在这个新环境中与所有其他物种竞争。”

这对健康有什么意义？虽然这些变化的影响还不完全清楚，但“细菌的灭绝很难弥补，可能会使我们的肠道微生物群落功能下降，”Tropini说。“通过了解细菌群落如何对其物理环境的常见变化做出反应，我们可以设计出直接针对群落中较弱部分的益生菌和疗法，使它们更具弹性。”

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