本報(bào)上海2月14日訊(記者黃辛)來(lái)自上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院、浙江大學(xué)第一附屬醫(yī)院、英國(guó)帝國(guó)理工大學(xué)、國(guó)家人類(lèi)基因組南方研究中心和中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所5個(gè)科研和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成多學(xué)科交叉研究團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)近3年的聯(lián)合攻關(guān)，在腸道菌群與人體健康關(guān)系的研究中取得了重要進(jìn)展。

    研究人員對(duì)一個(gè)四世同堂的中國(guó)家庭7位成員的腸道微生物組成和人體代謝特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，鑒定出腸道內(nèi)參與了人體代謝過(guò)程的一些重要的細(xì)菌。其研究成果日前發(fā)表在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。

    生活在人體腸道內(nèi)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌被統(tǒng)稱(chēng)為腸道菌群，它們和人體有著密不可分的互利共生關(guān)系。腸道菌群的組成影響著每個(gè)人的健康。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂與許多諸如糖尿病、肥胖癥等疾病有關(guān)。不同的人具有不同的腸道菌群組成結(jié)構(gòu)，飲食、藥物以及環(huán)境因素可以影響個(gè)體腸道菌群的組成。因此，科學(xué)家們認(rèn)為可以通過(guò)發(fā)明一些以腸道細(xì)菌為靶點(diǎn)的藥物，糾正紊亂的菌群結(jié)構(gòu)從而達(dá)到治療各種疾病的目的。

    腸道菌群能夠參與機(jī)體內(nèi)很多代謝過(guò)程，但是在數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌中究竟是哪些在發(fā)揮重要作用，并且具體影響哪些代謝通路，人們對(duì)此了解得還不夠深入。之所以有這樣的認(rèn)識(shí)局限，是因?yàn)樵谝粋€(gè)活的人體內(nèi)觀察人體與菌群之間細(xì)微的相互作用十分困難。一方面，腸道菌群不僅數(shù)量巨大、種類(lèi)繁多，而且其中的絕大部分都尚未被人類(lèi)培養(yǎng)；另一方面，對(duì)于反映人體代謝變化的尿液中大量代謝物的定量檢測(cè)也是一個(gè)技術(shù)難題。近年來(lái)，從基因組到代謝組技術(shù)的發(fā)展，為解決上述難題提供了新的手段。

    該項(xiàng)目的研究人員利用細(xì)菌DNA指紋圖譜和基因組標(biāo)記測(cè)序等基因組技術(shù)，全面深入地刻畫(huà)了這7位中國(guó)成員腸道菌群的組成結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)他們盡管屬于同一個(gè)家庭，遺傳背景彼此相關(guān)、生活環(huán)境相似，但每一個(gè)個(gè)體仍然具有特有的腸道菌群結(jié)構(gòu)特征。研究還發(fā)現(xiàn)，中國(guó)人的腸道菌群結(jié)構(gòu)在種的水平和以往報(bào)道的美國(guó)人有明顯差異，這也提示人們?cè)诒容^兩個(gè)國(guó)家各種疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，除了考慮遺傳差異，還必須考慮腸道菌群的差異。

    同時(shí)，研究人員利用基于核磁共振的代謝組技術(shù)分析志愿者尿液中代謝物的組成，用以反映人體的整體代謝狀況。通過(guò)比較志愿者腸道菌群組成變化與他們的代謝特性變化的關(guān)系，初步發(fā)現(xiàn)了腸道內(nèi)某些特定細(xì)菌與人體尿液中的某些代謝物呈顯著的相關(guān)關(guān)系，提示這些腸道細(xì)菌對(duì)人體健康特別重要。例如，研究者發(fā)現(xiàn)人體腸道內(nèi)共有的一種屬于厚壁菌門(mén)(Firmicutes)梭菌科(Clostridiaceae)的“友好”細(xì)菌，與8種人體的代謝物質(zhì)有統(tǒng)計(jì)相關(guān)性；提示這種細(xì)菌在參與宿主多種代謝過(guò)程中有著很重要的作用。

    這種將微生物基因組技術(shù)與代謝組技術(shù)相結(jié)合，通過(guò)分析人體的代謝譜來(lái)解析腸道菌群組成和功能的新的研究體系，能夠更準(zhǔn)確地刻畫(huà)出細(xì)菌與宿主代謝之間互作關(guān)系的藍(lán)圖，使人們有可能利用這些代謝信息確定一個(gè)人腸道微生物的組成和功能；這項(xiàng)新的研究成果，向?qū)?lái)充分認(rèn)識(shí)不同的腸道細(xì)菌如何影響機(jī)體代謝過(guò)程，譬如如何將食物轉(zhuǎn)化成能量、如何維持細(xì)胞存活等問(wèn)題邁進(jìn)了一大步。反之，也可以利用腸道菌群結(jié)構(gòu)的分子標(biāo)記，診斷人類(lèi)代謝是否正?；蚱畹某潭?，進(jìn)而以這些特定的腸道細(xì)菌為靶點(diǎn)，通過(guò)改變它們與宿主之間的相互作用來(lái)開(kāi)發(fā)治療疾病的新方法。

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