哥本哈根大学学者Oluf Pedersen等人于2018年10月22日在《Nature Microbiology》上发表题目为《Recovery of gut microbiota of healthy adults following antibiotic exposure》的文章。
该研究对健康的年轻人进行为期4天的抗生素的干预并分析肠道菌群的变化。结果表明年轻，健康的成年人的肠道微生物群能够适应为期四天的广谱抗生素治疗，大多数菌群可以恢复到最初状态，并且恢复模式是由抗生素抗性基因携带调节。
文章摘要
为了最大限度地减少抗生素的影响，肠道微生物拥有并交换抗生素抗性基因，统称为抵抗组织。
本研究选取了12位健康男性，对他们进行为期4天的抗生素（使用3种抗生素的混合物：美罗培南，庆大霉素和万古霉素）干预。分别在干预第0，4，8，42，180天时采集粪便。使用基于鸟枪测序的宏基因组学，对其进行分析。
结果表明：（1）最初的变化包括肠杆菌和其他病菌的大量繁殖，如粪肠球菌和核梭杆菌，以及双歧杆菌和丁酸盐生产者的消耗。（2）受试者的肠道微生物群在1.5个月内恢复到最初的状态，但在治疗之前存在于所有受试者中的9种常见物种在180天后在大多数受试者中仍然检测不到。（3）在干预期间和干预后，具有β-内酰胺抗性基因的菌种被积极选择。携带糖肽或氨基糖苷类抗性基因增加了重新定植的可能性，然而，前者也降低了存活几率。（4）体内抗生素干预下的组成变化与体外药敏试验的结果相匹配。
尽管抗生素使用后存在长期轻微的影响，但健康年轻成年人的肠道微生物群对短期广谱抗生素干预具有弹性，其抗生素抗性基因携带调节其恢复过程。
文中主要图片说明
图1 | 广谱抗生素干预后肠道微生物多样性的恢复。a，b，基于mOTU相对丰度的微生物丰富度（a）和香农多样性（b）。
图2 | 在广谱抗生素干预后肠道微生物组成发生显著变化，但逐渐恢复。a，样本之间基于Bray-Curtis相异性的主坐标分析，使用mOTU相对丰度计算。样本根据时间点（n = 57）着色，椭圆表示假定多元正态分布的每个时间点的95％置信区间。灰线连接来自同一个体的样品（S6）以表示抗生素干预后个体所遵循的代表性轨迹。每个轴解释的方差在括号中表示为百分比。b，箱形图显示了来自两个不同时间点的同一供体样本之间的Bray-Curtis差异（作为β多样性的度量）。最右边小组中的四个箱图表示，与Voigt和HMP对照中配对样品随时间变化的程度相比（时间跨度分别> 300 d和> 100 d），在研究时间（D0至D180）中配对样品之间的组成变化程度有显着差异，但D42和D180之间的成分变化没有差异。灰色用于表示配对研究样本之间的研究距离（n = 57）。橙色和棕色分别用于表示Voigt（n = 35）和HMP（n = 82）数据集的成对样本之间的距离。使用双侧Wilcoxon秩和检验来测试样本距离之间的显著差异，并显示FDR调整的P值。ABX，抗生素治疗队列。
图3 | 广谱抗生素干预后微生物抗生素耐药性变化。箱形图显示整个干预期间抗生素抗性基因（ARG）相对丰度的变化（n = 57）。图中共显示三种抗生素的抗性基因：氨基糖苷类，β-内酰胺类和糖肽类；MEPs；其他。显示FDR调整的P值用于统计学上显著的富集（双侧Wilcoxon秩和检验）。中间的灰色水平线代表D0的中位数，上下两条灰色水平线代表D0中位数的25%和75%。
图4 | 抗性基因携带影响微生物存活和定植的可能性。左侧热图显示了携带ARG的MGS介入治疗中使用的抗生素以及MEPs（对于D8，D42和D180; n = 48）后微生物存活和定植的比值比（log2）。右侧热图为对照组（HMP; n = 82）。星号表示统计上差异显著的比值比。
图5 | 抗生素处理后立微生物毒力因子立即富集。热图显示了映射到每个毒力功能类别的基因的差异丰度（根据PATRIC毒力特性基因组）。通过减去D0丰度并除以D0 s.d来缩放每个时间点的所有样品（n = 57）的平均丰度。然后对结果进行平方根变换以获得可见性。星号与D0水平显示出显著差异。
点评
这篇研究选择的群体是健康的年轻人，结果也表明健康的年轻人的肠道菌群可以适应为期4天的广谱抗生素治疗，菌群的恢复是由ARG携带调节。在文章最后也指出，对于肠道菌群还未成熟的儿童，年龄相关的免疫能力下降和肠道微生物群受到抑制的老年人这些群体，还有长期的抗生素干预的影响还需要进一步的研究。但是，需要的抗生素的人群是患者，研究对象如果是患者是不是更有意义吗？或许调节机制也不同呢？但研究也会变得复杂吧。以上是小编的想法，如果你有什么想法，也可以留言讨论。最后，个人认为该篇研究实验设计思路很清晰，分析的也很好，值得借鉴。
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