研究發現腸道微生物組可能是調節體溫的一個因素
最近的一項研究揭示了微生物組在控制體溫方面的重要性。正常體溫可能因人而異。然而,儘管有這種差異,自19世紀60年代以來,人類的平均基礎體溫神秘地下降了。最近的一項研究指出,腸道微生物組可能是調節體溫的一個因素,無論是在健康人還是在威脅生命的感染期間。
這項研究揭示了腸道微生物組在調節體溫方面被忽視的作用,這可能是在過去一個半世紀觀察到的平均基礎體溫下降的原因。
這項研究由密歇根大學醫學院醫學博士羅伯特-迪克森領導的研究小組進行,利用入院的敗血症患者的健康記錄,對小鼠進行實驗,調查腸道細菌組成、溫度變化和健康結果之間的關係。
敗血症是身體對威脅生命的感染的反應,可導致體溫的急劇變化,其軌跡與死亡率有關。醫療實踐表明,住院的敗血症患者在體溫反應方面有很大的差異,這種差異可以預測他們的生存機會。
該研究的主要作者、內科醫學系的臨床講師Kale Bongers博士說:”體溫是一個重要的標誌,這是有原因的。它既容易測量,又能告訴我們關於身體炎症和代謝狀態的重要信息”。然而,這種溫度變化的原因,無論是在敗血症中還是在健康狀況下,都一直是未知的。
Dickson說:”我們知道溫度反應在敗血症中很重要,因為它強烈地預示著誰能活下去和誰會死去。但我們不知道是什麼驅動了這種變異,以及是否可以修改它以幫助病人。”
為了嘗試了解這種變異的原因,該團隊分析了116名入院患者的直腸拭子。患者的腸道微生物群差異很大,證實了這是變異的一個潛在來源。
“可以說,我們的病人在其微生物群中的變異比他們自己的遺傳學中的變異更多,”Bongers說。”任何兩個病人在他們自己的基因組中都有99%以上的相同之處,而他們的腸道細菌可能有字面上0%的重疊。”
作者發現,腸道細菌的這種變化與病人在醫院時的體溫軌跡相關。特別是,來自厚壁菌門的常見細菌與發燒反應的增加關係最為密切。這些細菌是常見的,在不同的病人中是不同的,而且已知它們會產生重要的代謝物,進入血液並影響身體的免疫反應和代謝。
為了在受控條件下確認這些發現,該團隊使用了小鼠模型,將正常小鼠與缺乏微生物組的基因相同的小鼠進行比較。實驗性敗血症引起了常規小鼠體溫的劇烈變化,但對無菌小鼠的溫度反應的影響卻很微弱。在有微生物組的小鼠中,溫度反應的變化與在人類中發現的同一細菌家族(Lachnospiraceae)密切相關。
Dickson說:”我們發現,同一種腸道細菌在我們的人類受試者和實驗室小鼠中都能解釋溫度變化。這讓我們對我們的發現的有效性充滿信心,並給我們提供了一個了解這一發現背後的生物學的目標。”
即使在健康狀態下,沒有微生物組的小鼠的基礎體溫也比常規小鼠低。用抗生素治療正常小鼠也會降低其體溫。
該研究強調了腸道微生物組在體溫中的一個未被重視的作用,並且可以解釋過去150年中基礎體溫的降低。
“雖然我們肯定沒有證明微生物組的變化解釋了人類體溫的下降,但我們認為這是一個合理的假設,”Bongers說。”在過去的150年裡,人類的遺傳學沒有發生有意義的變化,但是飲食、衛生和抗生素的變化對我們的腸道細菌產生了深刻的影響”。
研究人員認為需要進一步研究以了解針對微生物組調節體溫是否有助於改變敗血症患者的結果。