GFHDT: 呼出的氣體可能攜帶腸道微生物組健康的線索

�人類腸道中棲息著數萬億有益微生物，它們在健康中起著至關重要的作用。 這個被稱為腸道微生物組的細菌和病毒精細群落一旦失衡，就與肥胖、哮喘和癌症等多種疾病有關。 然而，目前缺乏能夠快速識別微生物組問題並用於治療這些疾病的診斷工具。

現在，聖路易斯華盛頓大學醫學院和費城兒童醫院的研究人員已經證明，腸道中與疾病相關的細菌可以通過呼出的氣體檢測到。 他們發現，腸道微生物釋放的化學物質可以通過採集兒童和小鼠的呼出氣體來揭示腸道中細菌的組成。 他們還表明，哮喘兒童的呼氣樣本可以預測與該疾病相關的細菌的存在。

這些發現發表在《Cell Metabolism》雜誌上，可能為開發一種快速、無創的測試鋪平道路，只需向設備中呼氣即可監測和診斷腸道健康問題。

“快速評估腸道微生物組的健康情況可以顯著提高臨床護理品質，特別是對幼兒而言，”聖路易斯華盛頓大學醫學院John T. Milliken內科醫學系副教授、該研究的資深作者Andrew L. Kau醫學博士說道。

“早期檢測可以為早產兒的過敏和嚴重細菌感染等疾病提供及時干預。 這項研究為開發此類關鍵診斷工具奠定了基礎。 "

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在消化人體無法消化的食物過程中，微生物會釋放一種稱為揮發性有機化合物的物質，這些物質通過呼出的氣體從體內排出。

包括Kau、第一作者聖路易斯華盛頓大學醫學院MD/PhD學生Ariel J. Hernandez-Leyva以及費城兒童醫院兒科傳染病Stanley Plotkin講席教授Audrey R. Odom John醫學博士在內的研究人員想知道，呼氣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。

Hernandez-Leyva和他的同事在聖路易斯華盛頓大學醫學院對6至12歲的兒童進行了臨床研究。 他們分別分析了27名健康兒童的呼氣和糞便樣本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氣化合物相關聯。

研究團隊發現，兒童呼氣中的化合物與他們糞便中存在微生物已知產生的化合物相匹配，證實呼氣是腸道微生物群落的良好替代指標。

他們在小鼠身上也獲得了類似的結果，通過將細菌移植到沒有自身腸道微生物的動物體內，再次發現可以從呼氣化合物中識別腸道細菌。

診斷哮喘和其他疾病的潛力

研究人員還將健康兒童的呼氣和糞便樣本與哮喘兒童的樣本進行了比較。 影響美國近500萬兒童的兒童哮喘與腸道細菌Eubacterium siraeum的數量增加有關。 通過呼氣分析，他們能夠預測哮喘兒童中E. siraeum的數量。

關於E. siraeum數量的此類資訊對於發現可能加劇哮喘癥狀的微生物組變化的早期跡象非常有價值。

同樣，例如，對早產嬰兒通過呼氣測試進行微生物組健康常規篩查，可能會發現預示感染的發育中微生物組的紊亂。

對未來臨床實踐的意義

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究的結果可能有助於指導開發無創微生物組呼氣測試。 聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員此前已經開發出用於檢測微生物的呼氣測試，包括一種可以在一分鐘內檢測出新冠病毒的測試。

“將我們對微生物組的瞭解整合到臨床護理中的一個關鍵障礙是分析微生物組數據所需的時間，”Hernandez-Leyva表示。 呼氣分析提供了一種有前景的、無創的方式來探查腸道微生物組，並可以改變我們在醫學中診斷疾病的方式。”