來源：本站原創(chuàng) 2021-05-24 09:37

2021年5月22日訊/抗生素耐受性是指微生物在長時間接觸抗生素后的存活能力，它在慢性和復(fù)發(fā)性細(xì)菌感染中起著關(guān)鍵作用，并促進(jìn)了抗生素耐受性的進(jìn)化。然而，促進(jìn)抗生素耐受性發(fā)展的生理因素，特別是其體內(nèi)機制還不完全清楚。目前已有研究報道了高脂飲食（HFD）與多種人類疾病有關(guān)，包括肥胖、糖尿病、腫瘤、大腦胰島素抵抗、認(rèn)知缺陷以及腸道微生態(tài)失衡等。但HFD和抗生素功效之間的關(guān)系仍然知之甚少。

本項研究中，研究人員采用雌性CD-1（8周，25-28g），分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)喂食和高脂飲食喂養(yǎng)，其中標(biāo)準(zhǔn)飲食包括4%脂肪、18%蛋白質(zhì)、50%碳水化合物和5%膳食纖維，而高脂飲食包括21%脂肪、20%蛋白質(zhì)、50%碳水化合物和0%膳食纖維。通過紅油O染色、血清生化參數(shù)分析、標(biāo)準(zhǔn)飲食小鼠環(huán)丙沙星抗生素有效性分析、藥代動力學(xué)分析、小鼠腸道微生物消除后進(jìn)行抗生素有效性分析、糞便菌群移植、腸道菌群分析、代謝組學(xué)分析，評估了臨床相關(guān)殺菌抗生素對HFD模式喂養(yǎng)的感染耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）或大腸桿菌的小鼠的有效性。

研究人員發(fā)現(xiàn)，與標(biāo)準(zhǔn)喂養(yǎng)的小鼠相比，高脂飲食的小鼠有更高的細(xì)菌負(fù)擔(dān)，這些細(xì)菌對殺菌抗生素治療表現(xiàn)出較低的易感性，且去除微生物的標(biāo)準(zhǔn)飲食小鼠與喂食高脂飼料的小鼠表現(xiàn)出類似的易感性。來自HFD喂養(yǎng)小鼠糞便菌群移植削弱了標(biāo)準(zhǔn)飲食小鼠體內(nèi)的抗生素活性，這表明HFD喂養(yǎng)的小鼠腸道微生物群和相關(guān)代謝物的改變可能是抗生素活性降低的原因。16S rRNA測序和糞便樣本的代謝組學(xué)分析顯示，HFD喂養(yǎng)的小鼠微生物多樣性下降以及不同的代謝物組成。值得注意的是，HFD喂養(yǎng)的小鼠色氨酸代謝物吲哚-3-乙酸（IAA）顯著降低。進(jìn)一步的體外研究表明，補充IAA可能通過激活細(xì)菌代謝途徑，抑制細(xì)菌持續(xù)細(xì)胞的形成，并與抗生素治療聯(lián)合能促進(jìn)細(xì)菌持續(xù)細(xì)胞的消除。體內(nèi)研究表明，IAA和環(huán)丙沙星聯(lián)合使用提高了HDF喂養(yǎng)的MRSA持續(xù)感染的小鼠的存活率。

圖 HFD喂養(yǎng)小鼠腸道微生物群和代謝物變化

總之，該研究顯示HFD對小鼠模型中的抗生素治療有拮抗作用，這與腸道微生物群多樣性下降和IAA產(chǎn)率降低有關(guān)。

（生物谷Bioon.com）

原文出處：Liu， Y.， Yang， K.， Jia， Y. et al. Gut microbiome alterations in high-fat-diet-fed mice are associated with antibiotic tolerance. Nat Microbiol (2021). https：//doi.org/10.1038/s41564-021-00912-0