研究小組給無(wú)菌小鼠引入15種不同細菌,創(chuàng )建人工模擬腸道菌群。雖然它們只是人類(lèi)全套微生物菌群的一小部分,但這個(gè)簡(jiǎn)化的微生物群落為探索它們的聚集方式提供了一個(gè)窗口。
“我們用彩色探針標記不同細菌,以便確定細菌彼此之間以及細菌對宿主組織結構的喜好關(guān)系,”海洋生物學(xué)實(shí)驗室研究員Jessica Mark Welch說(shuō)。
基于腸道菌群和口腔微生物(特指牙斑形成)的前期研究,研究人員原本期望看到比較顯著(zhù)的菌落結構。生物通 www.ebiotrade.com
“我們在口腔中觀(guān)察到了高度結構化的微生物群落,它們就像多細胞器官一樣,”通訊作者、Forsyth研究所高級研究員 Gary Borisy解釋道?!八鼈冇刹煌?lèi)型的細菌細胞以高度結構化的方式組合而成,就像人體器官一般?!?/span>
然而,在腸道中研究人員觀(guān)察到了一團極度混合的微生物,但并非完全同質(zhì)的混合物?!翱煽醋饕粋€(gè)生物反應器,細菌被攪拌得到處都是,混合得相當均勻,”Borisy補充道。
即使這是一個(gè)缺乏組織化的“腸道菌群”結構,研究人員仍然發(fā)現了一些“微小”的受細菌喜愛(ài)的棲息地——包括腸內壁組織襯里(被粘液包裹的上皮細胞),中央空間(富含食物和粘液的腔)。這些地點(diǎn)的微生物種群與整體組成有所不同,即不同細菌的相對比例可能會(huì )發(fā)生波動(dòng)。但是,總的來(lái)說(shuō)這些地方的細菌分布并沒(méi)有明顯差異。研究人員未發(fā)現某個(gè)物種只特異性地聚集在某個(gè)空間內。
“我們猜測正是這種混合效應使宿主和微生物之間保持了穩定的共生關(guān)系,”Mark Welch說(shuō)。
這是一項有想法的研究,它主要依托于化學(xué)標記、先進(jìn)成像、尖端組織切片光學(xué)顯微鏡、三維標本制備、生物圖像重建軟件分析等技術(shù)支持。2016年,Borisy和同事首創(chuàng )了這個(gè)研究生物體內菌斑微生物分布的技術(shù)平臺。
Borisy強調,這類(lèi)微生物研究還處于起步階段,但是深入了解和開(kāi)發(fā)微生物功能卻很必要?!按騻€(gè)比方,現有的研究結論就好比給你一個(gè)電話(huà)號碼本,里面記錄著(zhù)波士頓市所有居民的電話(huà),你除了一個(gè)個(gè)給它們打電話(huà)以外,能對波士頓市真正了解多少呢?”
可視化是生物學(xué)領(lǐng)域一個(gè)很基礎、但很重要的問(wèn)題。
(本文轉載生物通)