Science新观点:肥胖、心脏病、癌症等,也可能会传染...

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图片来源:Science

在过去的一个世纪里,世界各地的死亡率大幅下降,但同时也出现了从传染病(由传染性微生物引起)向肥胖症、心血管疾病、癌症和呼吸系统疾病等非传染性疾病的显著转变。非传染性疾病被定义为不能从一个人直接传染给另一个人的疾病。这些“非传染性”疾病排除了微生物的参与,被认为是由遗传、生活方式和环境因素共同作用的结果。

北京时间1月18日,发表在《Science》上的一篇新研究中,来自加拿大高等研究院(CIFAR)的研究团队对这一固有观点提出了质疑,并提出证据表明,许多“非传染性”疾病可能通过生活在我们身上的微生物(包括细菌、真菌和病毒)实现在人际间的传播。

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该研究第一作者、CIFAR研究员、英属哥伦比亚大学微生物学教授B. Brett Finlay说:“如果我们的假设被证明是正确的,那么它将改写关于公共卫生的整本教材。”

链接线索

研究团队把他们的假设建立在三条不同证据之间的联系上。首先,他们证明患有各种疾病的人,从肥胖、炎症性肠道疾病到2型糖尿病和心血管疾病,都改变了个体微生物组。接下来,他们展示了从患者中提取的微生物组放入动物模型时,会导致动物患病。最后,他们提供了证据,证明微生物组可以自然传播的证据。例如,住在同一屋檐下的夫妇比分开居住的双胞胎具有更多相似的微生物组。

众所周知,肥胖是许多非传染性疾病的主要风险因素,越来越多的证据表明肥胖具有特异性的肠道菌群组成。有研究显示,从遗传易感性人或饮食诱导的肥胖动物的粪便移植到无菌瘦动物中,会导致后者体重显著增加,这表明肠道微生物组是病因学的一部分。还有研究表明,节食后体重反弹的风险会随着肠道菌群的持续改变而增加。另有研究表明,肥胖症也可能在人类中具有传染性。在一项对12067人进行了30年的社会网络研究中,拥有一个肥胖的朋友会增加57%的肥胖机会,而如果兄弟姐妹中有一个肥胖的则肥胖的机会也会增加40%。

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而且,肥胖是2型糖尿病的最高风险因素。因此,也可能通过微生物组具有传染性因素。在诊断为2型糖尿病后的一年内,配偶患病的几率更高,而且这种趋势在最初诊断后的三年内仍然存在。在小鼠实验中,证明了2型糖尿病可通过的粪便移植进入无菌小鼠。在炎症性肠病(IBD) 中,也可以从患者或小鼠模型转移到健康动物中。

Finlay说:“当你把这些事实放在一起时,你会发现许多传统上的非传染性疾病可能终将是会传染的。”

该研究合著者之一、CIFAR研究员、魏茨曼科学研究所教授Eran Elinav认为,这些证据之间的联系可以作为更广泛的角度去思考人类疾病。他说:“这可能代表着对世界上一些最常见且棘手的疾病进行干预的新机会。我们现在应该考虑调节环境因素和微生物组,而不仅仅是针对人类宿主。”

跨学科合作

CIFAR的人类和微生物组项目受益于其由研究员、顾问和CIFAR Azrieli全球学者组成的国际跨学科网络,其中包括微生物学家、人类学家、免疫学家和遗传学家等。他们正在共同发现生活在我们体内和身上的微生物是如何影响我们的健康、发育甚至行为的。

CIFAR总裁兼首席执行官Alan Bernstein表示:“这篇论文为非传染性疾病的研究提供了一种具有重大意义的新思路,对公共卫生具有重要影响。当来自世界各地的顶尖研究人员在一个信任、透明和知识共享的环境中合作时,这样的想法就是一个很好的例子。”

这篇论文是2019年3月CIFAR项目会议上公开和探索性讨论的直接结果。

Elinav说:“这个想法是通过整合来自动物模型和人类的新兴生物数据,加上在人类学和社会科学等其他领域中,处理相同概念合作伙伴的批判性见解而得出的。”

Finlay说:“它一开始只是一个思维实验,但当我们开始思考证据是什么时,大家都非常兴奋。随着论文开始汇集,来自不同专业的新证据陆续出现时,讨论就开始了。”

下一步

虽然这一假设令人兴奋不已,但研究人员很清楚,其中所涉及的机制仍有许多未知之处。

该论文作者、CIFAR研究员、罗格斯大学教授Maria Gloria Dominguez-Bello说:“我们还不知道在什么情况下传播会增加,或者是否还能传播健康的结果。我们需要更多的研究来了解微生物的传播及其影响。”

Finlay说:“我们希望这篇论文能够激发人们对可传播机制和程度的进一步研究。我们鼓励研究任一疾病的研究人员都思考一下微生物可能产生的影响。”

参考文献:

Are noncommunicable diseases communicable?

DOI:10.1126 / science.aaz3834

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