证明肠道菌群与疾病的因果关系,你需要遵守“科赫法则”| 微生物专题
你可能不知道科赫法则(Koch’s Postulates),但是你的肠道菌群研究正在遵循这个原则。“科赫法则”是第一个用于阐明某一假定病原物在传染性疾病中作为起因的准则。
为了证明是起因,
1)每一病例中都出现相同的微生物,且在健康者体内不存在;
2)要从寄主中分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养(pure culture);
3)用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生;
4)从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
如果上述所有的条件均满足,那么这种微生物在疾病中的存在不再是偶然,并且它与疾病的关系除了引起疾病以外,没有其他的关系(见图1)。
图1 科赫法则应用于肺结核研究
科赫在关于结核病原因的研究中全面概述了他的假设。1884年,他报告说这种疾病是由杆状结核分枝杆菌引起的,1905年,他被授予诺贝尔生理学或医学奖。科赫的假设很快被其他人采纳,并被用来将许多疾病与其病原体联系起来。
虽然科赫法则仍然被广泛使用,但它的应用有时并不可行。如,麻风的病原体麻风分枝杆菌(Mycobacterium leprae)不能在纯培养中分离出来。在阐述人类疾病起因的研究中,“科赫法则”应作为一个参考点,而不是一个刚性的标准。在这之后,人们提出了多种形式的修改版“科赫法则”。如,Evans提出了一个修改的版本,作为在传染性或非传染性疾病中建立因果关系的(生物的/非生物的)统一概念。
在这个版本中,支持因果关系需要三类证据,
1)疾病表型和假定缘由的细胞或遗传物质之间需要有相关性,这样的相关性可以是横断面的也可以是时序性的;
2)在人体或动物实验中,增加或减少假定的缘由,能够相应地重新产生或减少疾病的表型;
3)宿主在分子水平上的响应与造成疾病出现的假定原因之间具有机制上的联系。
一个严谨的肠道菌群与疾病的因果关系的研究,应在“科赫法则”的逻辑下开展。
参考文献:
赵立平等. 《微生物组学与精准医学》.2017.
Evans AS. Causation and disease: the Henle-Koch postulates revisited. The Yale journal of biology and medicine, 1976, 49(2):175-195.
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