重建人类肠道：重新引入 Limosilactobacillus Reuteri 物种

现在有一致的证据表明，工业化大大降低了肠道微生物群的细菌多样性（Segata，2015 年），这可能是由于抗生素的使用、现代临床实践、卫生和饮食习惯的改变等因素的综合作用。 然而，唯一存在经验证据的因素是西方饮食中微生物群可及碳水化合物 (MAC) 含量低，这些碳水化合物是难以消化的膳食碳水化合物，可被肠道微生物利用（Sonnerburg 等人，2015 年）。

之前的工作通过证明巴布亚新几内亚农村部落个体的粪便微生物群具有更高的多样性，证实了“微生物组耗尽”的总体前提，其中包含另外 50 种在北美完全检测不到的物种（Martínez 等人，2015 年） . 通过 16S rRNA 测序可在每个巴布亚新几内亚个体中检测到的一种物种是 Limosilactobacillus reuteri（L. 路透社）。 有趣的是，这种也被用作益生菌的物种在 1960 年左右进行的研究中经常在人类中检测到，但在当代人类中很少发现，这表明西方人中的 L. reuteri 种群最近有所减少（Walter 等人，2017 年）。 , 2011). 最重要的是，罗伊氏乳杆菌是许多脊椎动物肠道微生物群的成员，对宿主免疫功能和发育有好处，正如许多被高度引用的出版物所证明的那样（Zelante 等人 2013 年；Buffington 等人 2016 年；Lamas等人 2016 年；He 等人 2017 年）。

目前尚不清楚是什么原因导致罗伊氏乳杆菌数量下降。 然而，这可能是由于不可消化的碳水化合物的重要性，这些碳水化合物在西方饮食中的含量非常低，而在巴布亚新几内亚农村的饮食中却很丰富，巴布亚新几内亚人的饮食主要以植物为主。

这项研究的目的是证明在喂食旨在促进肠道细菌生长的非工业化饮食的加拿大人的肠道中，可以“重新引入”在非西方化微生物组中占主导地位的细菌物种。 这项研究还将确定这种“重新引入”和非工业化饮食如何影响宿主的免疫功能和宿主-饮食-微生物组代谢相互作用，并探索它们之间的关联。 它将进一步探讨微生物处理和饮食对肠道微生物生态学的影响。 中心假设是，来自巴布亚新几内亚农村的罗伊氏乳杆菌分离株可以在加拿大人的肠道中建立，该加拿大人的饮食中含有已知可促进这种微生物生长的碳水化合物。 还假设这种“重新引入”和食用非工业化类型的饮食将与宿主的免疫学和代谢益处相关。 为实现这些目标，提出了以下目标：

1. 进行人体试验以确定是否可以在健康的加拿大人的肠道中建立从巴布亚新几内亚 (PNG) 农村地区分离的罗伊氏粘液乳杆菌菌株。
2. 确定是否可以通过喂食专门为罗伊氏乳杆菌提供生长基质而设计的饮食来改善定殖。
3. 确定罗伊氏乳杆菌和非工业化饮食如何改变人类微生物组、代谢组、心脏代谢替代终点和炎症的免疫生物标志物。

这项研究将确定是否可以将“消失的物种”细菌重新引入人体肠道，并可能提供机制洞察力，以告知如何应用这种饮食调节来降低慢性病的风险。 由于从巴布亚新几内亚农村地区分离出的罗伊氏乳杆菌菌株在功能上不同于西方菌株，MAC 底物的不同生长速率证明了这一点，本研究将进一步确定潜在的益生菌菌株，这些菌株以前由于工业化肠道中整体缺失而未被表征微生物组。