微生物组

从人体微生物组计划(2007年)到国家微生物组计划(2016年),美国酝酿了十年,各国也对微生物组研究投入了大量努力。微生物组学研究发展非常快,肠道微生物组与人体的多种疾病相关联,深刻影响了疾病的治疗和临床研究,包括体重、糖尿病、免疫系统、肠道疾病、代谢疾病、炎症、心脏病、大脑神经系统等等,被认为是人体的“第二基因库”。

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Nature:重大突破!利用定量微生物组谱计算你的健康

来源:本站原创 2017-11-18 09:28


图片来自Nature, doi:10.1038/nature24460。

2017年11月18日/生物谷BIOON/---大量的代谢疾病和炎性疾病与肠道微生物组的组成和代谢潜力发生变化相关联。到目前为止,基于测序的肠道菌群研究已从微生物组组成的比例变化角度描述了这些肠道菌群失调(dysbiotic)状态。然而,在一项新的研究中,比利时鲁汶大学的Jeroen Raes教授和他的团队发现,当涉及肠道细菌含量及其与健康的关系时,不仅肠道细菌的比例比较重要,而且它们的数量也比较重要。他们还证实他们开发出的一种新方法能够快速地和准确地确定粪便样品中的细菌载量。相关研究结果于2017年11月15日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Quantitative microbiome profiling links gut community variation to microbial load”。

Raes教授说,“我们开发出的这种方法是对粪便样品中的细菌细胞平行开展微生物组测序和流式细胞计数。这两种工作流程的结合使我们能够产生真实的以每克样品中含有的细菌细胞数量而不是它们所占的比例进行表达的定量微生物组谱(Quantitative Microbiome Profiling)。”

根据Raes团队的说法,定量微生物组谱真地能够产生重要的影响。

Raes教授说,“到目前为止,比例分析方法一直是微生物组研究的标准方法。然而,如果缺乏定量数据,比例数据不能够告诉你一种特定的细菌在特定条件下是否真正地变得更加丰富。比例增加可能也只是提示着这种感兴趣的细菌物种仅是维持它的初始水平,而所有其他分类学中的细菌都在下降。这就使得将微生物组数据与定量健康参数相关联在一起并推断疾病机制比较困难。通过定量微生物组谱,我们朝解决这个问题的目标又接近了一步。”

2012年,Raes教授和他的团队发起了佛兰德肠道菌群项目(Flemish Gut Flora Project)。这个项目是全世界首批人群水平的微生物组监控努力之一。该团队收集了来自健康志愿者的3000多种粪便样品。这种收集允许他们评估非患病人群中的微生物组变化。这个佛兰德肠道菌群项目的研究结果对于理解Raes实验室的定量微生物组发现是至关重要的。

Raes教授说,“利用佛兰德肠道菌群项目数据库,我们能够基于定量微生物组数据鉴定出一种新的肠道菌群类型(enterotype)。这种肠道菌群类型的特征是较低的微生物含量。它含有较低丰度的可能在维持健康的肠道生态系统中发挥着作用的微生物。尽管我们确实观察到这种肠道菌群类型存在于少数健康志愿者中,但是到目前为止,这是克罗恩病患者中最普遍的肠道菌群。”

鲁汶大学胃肠病学家Séverine Vermeire教授说,“利用定量微生物组谱,我们观察到来自克罗恩病患者的粪便样品含有的肠道细菌数量比健康志愿者中的少了高达50倍。细菌丰度的这种显著下降似乎是罗恩病患者中的肠道菌群失调的一个关键因素。接下来的步骤将是发现较低的肠道细菌细胞数量是否会增加你患上克罗恩病的风险,而且如果确实如此的话,能够做些什么来阻止它。”(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Doris Vandeputte, Gunter Kathagen, Kevin D’hoe et al. Quantitative microbiome profiling links gut community variation to microbial load. Nature, Published online:15 November 2017, doi:10.1038/nature24460

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