肠子中的微生物可帮助人体健康，包括消化母乳，分解纤维并帮助控制免疫系统。但是，已知抗生素治疗会破坏这些微生物的群落结构-500至1,000个细菌种类具有主要的有益影响。
阿拉巴马大学伯明翰分校的一项研究现在已经在30个个体的微生物菌株取代另一种相同物种的微生物水平上追踪了这种破坏-他们都是年轻，健康的成年人，有望拥有稳定的微生物群落。
从我们的分析中可以看出，新菌株的数量和稳定性方面的恢复能力对每个人都是特定的。”
他说：“随着个体的年龄增长，抗生素治疗的次数和周期各不相同，微生物菌株的库将被耗尽，从而导致特定微生物菌株的个体内恢复模式。”“了解这种恢复模式-包括抗生素后出现的特定菌株-可能是长期健康的重要考虑因素。”
“将来，这些个体特异性恢复模式的特征也可用于预测对内源性和外源性微生物病原体的敏感性。”
UAB的研究使用生物信息学工具分析了先前描述的对18位接受了一种抗生素头孢普列尔治疗一周的个体的研究。在治疗前，抗生素治疗结束时和治疗后三个月收集其粪便样本。UAB的研究还分析了先前描述的12位患者的数据，这些患者接受了美罗培南，庆大霉素和万古霉素三种抗生素的联合治疗，持续了四天。他们的粪便样本是在预处理时收集的。治疗结束时;在治疗后的第4、38和176天。还分析了六个未接受抗生素的对照者。
通常，UAB研究人员发现10个最丰富物种的菌株在对照中保持稳定。在单一的抗生素治疗个体中，18个个体中有15个在治疗后出现了短暂的新菌株，然后在治疗后3个月被原始菌株取代。
相反，与单一抗生素和对照组相比，三联抗生素个体显示出新菌株的显着增加，这些新菌株在治疗后持续了六个月。此外，在多种抗生素个体中，瞬时菌株的比例也明显更高。莫罗说，这表明对另一种稳定的微生物组状态的长期改变。这些变化并不是由于增长率的差异。
“鉴于微生物组对人类健康的重要性，我们认为这些数据集的结果可用于帮助评估不同条件下微生物组的稳定性，” Morrow说。“例如，我们现在可以为临床研究人员提供指导，以判断某些治疗方法(例如癌症或糖尿病)对肠道微生物群落的影响，这可能对评估结局具有重要意义。此外，这种方法可以应用于患者入院前和入院后，以识别可能需要进一步管理其微生物组的个体。”
Hyunmin Koo说：“这项研究使用了UAB以前开发的一种应变追踪生物信息学工具，称为基于窗口的相似性单核苷酸变异体(WSS)，用于追踪从治疗前到抗生素后的个体微生物菌株。 UAB遗传学系博士和Heflin基因组科学中心博士，负责信息学分析。“这项技术促进了抗生素对人类肠道微生物群的影响分析。微生物组的先前研究已经能够确定总体分类学概况，包括每个物种的相对丰度信息，但显示了在菌株上区分每个物种的局限性在纵向上水平或跟踪每个人的相同应变。”
2017年，UAB的研究人员使用WSS进行了首次直接展示，证明粪便供体微生物(用于治疗难治性梭状芽胞杆菌感染的患者)在粪便移植后数月或数年仍保留在受体中。
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