GFHDT: 呼吸揭示腸道微生物組健康線索

呼吸揭示腸道微生物組健康線索


27 Jan 2026 at 05:09pm
人類腸道內棲息著數萬億有益微生物,它們在健康中扮演著關鍵角色。 這一由細菌和病毒組成的精細群落——稱為腸道微生物組——的紊亂已與肥胖、哮喘和癌症等多種疾病相關聯。 然而,能夠識別微生物組問題並加以解決以治療這些疾病的快速診斷工具仍然缺乏。

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費城兒童醫院的研究人員已證明,腸道中與疾病相關的細菌可通過呼出的呼吸被檢測到。 他們發現,腸道微生物釋放的化學物質可從兒童和小鼠的呼吸中捕獲,從而揭示腸道內細菌的組成。 他們還表明,哮喘患兒的呼吸樣本可以預測與該疾病相關的細菌的存在。

這些研究結果於1月22日發表在《細胞代謝》雜誌上,可能為開發一種只需向設備中呼氣即可快速、無創地監測和診斷腸道健康問題的測試鋪平道路。

“快速評估腸道微生物組的健康情況可以顯著提升臨床護理,尤其是對幼兒而言,”華盛頓大學醫學院約翰 T米利肯醫學系副教授、該研究的高級作者安德魯 L考(Andrew L. Kau)博士說道。 “早期檢測可以對早產兒的過敏和嚴重細菌感染等疾病進行及時干預。 這項研究為開發此類關鍵診斷工具奠定了基礎。 "

在消化人體無法處理的食物過程中,微生物會釋放出被稱為揮發性有機化合物的化學物質,這些物質通過呼出的呼吸從體內排出。 包括考在內的研究人員,第一作者、華盛頓大學醫學院醫學博士/博士生阿裡爾 J埃爾南德斯-萊瓦(Ariel J. Hernandez-Leyva),以及共同通訊作者、費城兒童醫院兒科傳染病斯坦利普洛特金冠名教授奧黛麗 R奧多姆約翰(Audrey R. Odom John)博士,想知道呼吸中的化合物類型是否有助於識別腸道微生物組的細菌組成。

埃爾南德斯-萊瓦和他的同事在華盛頓大學醫學院對6至12歲兒童進行了一項臨床研究。 他們分別分析了27名健康兒童的呼吸和糞便中的微生物衍生化合物和腸道微生物,以確定哪些微生物與哪些呼吸化合物相關聯。

研究團隊發現,兒童呼吸中的化合物與糞便中存在微生物已知產生的化合物相匹配,證實呼吸是腸道微生物群落的良好替代指標。 他們在小鼠實驗中也獲得了類似結果:將細菌移植到自身沒有腸道微生物的動物體內,再次發現腸道細菌可以從呼吸化合物中識別出來。

研究人員還將健康兒童的呼吸和糞便樣本與哮喘患兒的樣本進行了比較。 影響美國近500萬兒童的兒科哮喘與腸道中絲狀真桿菌(Eubacterium siraeum)豐度增加相關。 通過呼吸分析,他們能夠預測哮喘患兒中絲狀真桿菌的豐度。

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這項新研究的結果可能有助於指導開發一種無創的微生物組呼吸測試。 華盛頓大學醫學院研究人員此前已開發出用於檢測微生物的呼吸測試,包括一種能在不到一分鐘內檢測出新冠病毒的測試。

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