密蘇里大學的研究人員開發(fā)了一種非侵入性方法來識別胃腸道的主要功能。
一個健康的人有好細菌和有害細菌的總體平衡。但是當有人生病時，這種平衡就消失了。因此，為了幫助提高有益菌的水平，很多人服用了益生菌補充劑——活菌丸。各種商業(yè)益生菌補充劑可供消費者購買，而健康專家通常同意其整體安全性，但圍繞其功效存在爭議。
人體內(nèi)部有一個巨大的微群落，叫做微生物群，數(shù)以萬億計的細菌在不斷“拔河”以保持好細菌和壞細菌的最佳水平。因為細菌有助于消化食物和支持免疫系統(tǒng)，所以這些斗爭大多發(fā)生在人體的胃腸道。盡管健康專家認為良好的“腸道”健康是一個人健康和幸福的關鍵，但科學家們?nèi)栽诹私飧嚓P于一個人胃腸道內(nèi)發(fā)生的事情。
密蘇里大學化學系副教授Elena Goun說：“鑒于腸道菌群獨特的化學環(huán)境、可變的分布和高度動態(tài)的特性，到目前為止，我們還沒有方法非侵入性地監(jiān)測整個胃腸道的活動。
在《科學進展》年發(fā)表的一項新研究中，Gunn和一個國際科學家團隊開發(fā)了一種非侵入性診斷成像工具，用于測量人體整個胃腸道中天然存在的酶(膽鹽水解酶)的水平。古恩說，他們的工具實現(xiàn)了三個主要功能：
預測克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎等炎癥性腸病的臨床狀態(tài)。
許多市售益生菌補充劑的功效是通過檢測膽鹽水解酶的水平來確定的，膽鹽水解酶負責益生菌的所有主要健康促進功能。
評估某些類型的益生元(已知支持消化健康的膳食纖維)是否能以類似于益生菌補充劑的方式提高膽鹽水解酶的水平。
Goun專門開發(fā)生物醫(yī)學成像工具，以增強對人類疾病各種過程的知識和理解。他認為他的發(fā)現(xiàn)令人興奮，尤其是那些與益生元有關的發(fā)現(xiàn)，這些益生元可以在全谷物、堅果和種子以及水果和蔬菜中找到。
Goun說：“益生菌通常與益生菌聯(lián)合使用，以增強其在體內(nèi)的功能?！薄拔覀兪状巫C明，只有某些類型的益生元才能增加腸道菌群的膽鹽水解酶活性。除了其他健康益處，它還表明它可以減少炎癥，降低血液膽固醇水平，預防結(jié)腸癌和尿路感染。我認為這個發(fā)現(xiàn)是巨大的，因為益生元的生產(chǎn)和儲存比益生菌更便宜。
以前的報告表明，胃腸道中高的膽鹽水解酶活性反映了更好的消化健康和體內(nèi)沒有炎癥。顧說，他們的非侵入性方法使用生物發(fā)光(一種在活生物體中產(chǎn)生光的化學反應)來測量整個胃腸道中膽鹽水解酶的活性水平。
古恩說：“我們的成像工具是膠囊形式的生物發(fā)光探針。”“當有人吞咽時，它會在整個人整個胃腸道的惡劣環(huán)境中旅行時暴露在完整的腸道菌群中。人體排出后，我們可以分析一個人的糞便樣本。我們可以從這一分析中得出結(jié)果，并將其與人體胃腸道中膽鹽水解酶的活性聯(lián)系起來。”
Goun認為，這項研究可以為科學家更好地了解一個人的腸道健康與各種人類疾病的關系或人類疾病的起源和本質(zhì)提供一種途徑，從而導致更好的精準醫(yī)療。
Goun說，“這是第一個在人體內(nèi)使用生物發(fā)光成像探針的例子。”腸道微生物群在癌癥、糖尿病、肥胖、帕金森病、抑郁癥和自閉癥等各種健康問題中發(fā)揮著重要作用。現(xiàn)在，這個新工具將幫助我們更好地了解腸道功能與這些疾病之間的關系。此外，這將使我們能夠開發(fā)更有效的益生菌和益生元來改善腸道健康。"
密蘇里大學系統(tǒng)的NextGen精準健康項目凸顯了個性化醫(yī)療的前景和大規(guī)?？鐚W科合作的影響。系統(tǒng)研究型大學的四位創(chuàng)新者齊聚一堂，追求生活變革的精準健康發(fā)展。這是一項合作努力，旨在利用Mizzou和整個UM系統(tǒng)的優(yōu)勢，為密蘇里州的健康創(chuàng)造更美好的未來。該計劃的一個重要部分是建造一座新的NextGen Precision Health Building，這將擴大研究人員、臨床醫(yī)生和行業(yè)領導者在最先進的研究設施中的合作。
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