پیچیدگی کنترل شده: سیستم های بهبود یافته برای مطالعه نقش میکروبیوم روده در فیزیولوژی میزبان

پیچیدگی کنترل شده: سیستم های بهبود یافته برای مطالعه نقش میکروبیوم روده در فیزیولوژی میزبان


این مقاله در اصل در اینجا منتشر شده است

میکروبیول پیشانی 2021 سپتامبر 27 ؛ 12: 735562. doi: 10.3389/fmicb.2021.735562. مجموعه 2021.

خلاصه ای مختصر

تأثیر عمیق میکروبیوم روده بر سلامت میزبان تحولی در تحقیقات زیست پزشکی ایجاد کرده است و محققان را از زمینه های مختلف تشویق کرده است تا مکانیسم های مولکولی خاصی را که واسطه اثرات مفید میزبان هستند شناسایی کنند. ظهور فناوری های ژنومی مرتبط با استفاده از میکروبیوم مدل در مدل های موش جنوب غربی ، درک ما را از بوم شناسی میکروبیوم روده و تأثیر میکروبیوم بر میزبان تغییر داده است. با این حال ، علیرغم پیشرفت چشمگیر ، درک ما از گفتگوی میکروبیوم میزبان که فیزیولوژی میزبان را شکل می دهد ، هنوز در ابتدای راه است. پیشرفت با چالش های مربوط به توسعه سیستم های مدل محدود شده است که به اندازه کافی قابل ردیابی هستند تا بینش های مکانیکی کلیدی را ارائه دهند در حالی که پیچیدگی عظیم اکوسیستم روده را منعکس می کنند. میکروبیوم های مدل ساده ، بازجویی دقیق عملکردهای رونویسی و متابولیک میکروبیوم را تسهیل می کند ، اما تعاملات مشاهده شده در جوامع پیچیده را مجدداً بیان نمی کند. برعکس ، جوامع پیچیده سالم موش ها یا انسان ها نوع اجتماع فیزیولوژیکی بیشتری را ارائه می دهند ، اما می توانند توانایی ما در کشف بینش های با وضوح بالا در مورد عملکرد میکروبیوم را محدود کنند. علاوه بر این ، میکروبیوم های پیچیده موش یا انسان مشتق از آزمایشگاه اغلب فنوتیپ های شبیه انسان را به آسانی نشان نمی دهند. بنابراین ، بهبود میکروبیوم های مدل ، بسیار خاص و قابل ردیابی ، اما تجزیه مجدد دقیق تر تغییرات فنوتیپی ناشی از میکروبیوم انسان برای بهبود درک فرآیندهای اساسی که بر متقابل بین میکروبیوم میزبان حاکم است ، مورد نیاز است. این درک بهبود یافته ارتباط ترجمه ای از مطالعات را در مورد چگونگی ارتقاء میکروبیوم بر سلامت میزبان و تأثیر بر وضعیت بیماری ها افزایش می دهد. قرار گرفتن در معرض میکروبی موش های وحشی ، هم از نظر طبیعت همزیستی و هم از نظر عفونی ، به تازگی تعیین شده است تا به راحتی بتوان فنوتیپ های شبه انسان را تجدید نظر کرد. بنابراین توسعه جوامع مدل مصنوعی از چنین “موش های وحشی” نشان دهنده یک استراتژی جذاب برای غلبه بر محدودیت های روش های فعلی است. پیشرفت در رویکردهای کشت میکروبی که امکان ایجاد کتابخانه های بزرگ و متنوع جدا شده را فراهم می آورد ، همراه با توالی ژنومی گسترده با قیمت مناسب ، به این معنی است که ما در حال حاضر در موقعیت ایده آل برای توسعه چنین سیستم هایی هستیم. علاوه بر این ، توسعه پیشرفته در آزمایشگاه این سیستم ها اجازه می دهد تا بینش مفصلی در مورد تعاملات میزبان با میکروبیوم ارائه شود. ما در اینجا لزوم استفاده از این روشها و برجسته کردن چالشهای اصلی که باید برطرف شود را مورد بحث قرار می دهیم.

PMID: 34646255 | PMC: PMC8503645 | DOI: 10.3389 / fmicb.2021.735562



دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *