细菌间三角结构使人类口腔免受放线菌感染

赵汉斌

2020年02月05日08:47  来源:科技日报
 
原标题:细菌间三角结构 使人类口腔免受放线菌感染

  人体口腔内栖息着500多种细菌,其中包括一些来自放线菌门的机会性病原菌。但我们的口腔为什么一般不会被放线菌感染一直是个谜。近日,记者从中科院昆明动物研究所了解到,该所的一项最新研究或可为这个问题提供答案。

  放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强大的原核生物,因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。在昆明动物研究所计算生物与医学生态学组马占山研究员指导下,博士研究生李文迪基于复杂网络分析,在健康人体口腔中找到了一个由细菌组成的核心功能团,它们主要由厚壁菌门(F)、拟杆菌门(B)和放线菌门(A)细菌构成,并将其命名为FBA功能团。功能团指的是一群以相同方式利用同级资源的物种,这些物种在群落中发挥着相同的功能,因此与“功能组”的意义基本相同。但在微生物生态学领域,面对庞杂的微生物种类和功能,目前仍缺乏寻找功能团的有效方法。

  他们在FBA功能团中发现,厚壁菌门与拟杆菌门有协同抑制放线菌门的三角关系结构,而且这个功能团同时存在于肠道和口腔中,然而它在肠道和口腔中的结构和功能又很不相同。肠道主要是代谢场所,其中发酵作用主要由厚壁菌门和拟杆菌门细菌负责,二者间因争夺发酵生态位而为竞争关系,由于忙于发酵和竞争,因此无暇应对放线菌门。但与肠道相比,口腔并不是一个代谢场所,厚壁菌门和拟杆菌门的发酵功能无用武之地,就携手共同抑制放线菌门中的机会性病原菌,从而出现上述的三角结构。这一推论为人体健康口腔维持稳定提供了一个全新的假设,也解释了口腔少有放线菌感染的现象。

  在研究中,他们还提出了一个重要的思路,即利用复杂网络分析方法挖掘微生物群落中的功能团。通过这一方法,可以探究群落中物种与物种间的相互作用关系,李文迪等人利用复杂网络分析得到种间互作关系后,逆向寻找菌群中可能存在的功能团。该研究成果发表在国际期刊《科学报告》上。研究得到了国家自然科学基金委和云南省科技厅和省发改委资助。

(责编:王丽玮、张丽玮)

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