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当细菌进入体内时，它们需要克服大量的细菌才能进入结肠。首先，它们必须在极少的盐环境中生存，没有爆裂(与水中的人体血细胞不同)。然后，他们通过唾液酶和胃酸，绕过我们在小肠内的免疫系统，从暴露于氧气切换到完全没有氧气，然后坚持下去，这样他们就不会被肠道不断的向外流动冲走。
在2月17日至21日在加利福尼亚州旧金山举行的第62届生物物理学会年会上，斯坦福大学的博士后研究员Carolina Tropini介绍了她的工作，探讨生活在肠道内的细菌如何应对其栖息地内的常见变化。
生活在我们身体内和身体上的微生物如何与我们的健康密切相关?“他们制造我们无法生产的化合物，他们生产的分子很容易被我们的血液系统吸收 - 与我们口服的药物没什么不同，”Tropini说。“生活在我们肠道的细菌的变化与从结肠癌到神经系统疾病的疾病有关。因此，我的目标是研究细菌群体如何响应和改变宿主在健康和疾病中的物理环境。”
首先，Tropini为老鼠管理一种常见的非处方药，以改变他们的肠道环境。然后，她使用DNA测序技术测量哪些细菌物种在变化中存活。“我们的想法是，我们可以通过对一个非常保守的基因的一个小区域进行测序来判断哪种细菌[DNA]来自于物种之间的差异，”Tropini解释说。
Tropini测量肠道环境如何变化，并在实验室中重新创建它的简化版本;新栖息地内的细菌数量;和细菌的生理反应 - 如果它们生长得更快或更慢，或产生不同的蛋白质。
结果是什么?“在短期内，细菌能够很好地抵消变化......但在竞争激烈的环境中，任何不利因素[或环境变化]都可能在改变肠道菌群的细菌构成中发挥重要作用，”Tropini说。“当环境发生变化甚至轻微变化时，构成大部分 - 甚至高达一半 - 的肠道群落的细菌物种可能会灭绝，因为它们在这种新环境中不能与所有其他物种竞争。”
这对健康影响有何意义?虽然这些变化的影响尚不完全清楚，但“细菌灭绝很难弥补，并可能使我们的肠道微生物群落功能较少，”Tropini说。“通过了解细菌群落如何应对其物理环境中的常见变化，我们可以设计益生菌和疗法，直接针对社区中较弱的部分，使其更具弹性。”
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