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中新網(wǎng)上海10月8日電 (許婧 馮碩 江倩倩)記者8日從上海交通大學(xué)獲悉，該校生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授趙立平研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)外合作者在國(guó)際頂尖期刊《細(xì)胞》上發(fā)表突破性研究成果，首次鑒定出對(duì)維持人體健康具有關(guān)鍵作用的兩組核心菌群成員“基石功能群”與“病生功能群”。

這一重大發(fā)現(xiàn)有望成為評(píng)估人體腸道健康的新標(biāo)準(zhǔn)，并推動(dòng)個(gè)性化菌群檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，為臨床疾病防治和大眾健康管理提供強(qiáng)有力的工具。

據(jù)介紹，這兩組核心菌群構(gòu)成一個(gè)類(lèi)似“蹺蹺板”的模式，通過(guò)彼此的升降波動(dòng)影響人體健康。當(dāng)基石功能群占據(jù)優(yōu)勢(shì)時(shí)，人體腸道菌群處在健康狀態(tài)。當(dāng)病生功能群占據(jù)優(yōu)勢(shì)且優(yōu)勢(shì)越來(lái)越大時(shí)，則預(yù)示人體健康出現(xiàn)問(wèn)題。這個(gè)“蹺蹺板”模型存在于所有人群的腸道中，是維護(hù)人體健康必不可少的核心菌群。

《細(xì)胞》論文中的蹺蹺板模型配圖，左為103個(gè)基石功能群基因組，右為181個(gè)病生功能群基因組。

上海交通大學(xué)供圖

近年來(lái)，大量研究表明，腸道菌群不僅參與消化系統(tǒng)的正常功能，還在維持整體健康中起著關(guān)鍵作用，不亞于人體的一個(gè)重要器官。然而，科學(xué)界對(duì)維持人體健康必不可少的“核心菌群”具體成員尚未達(dá)成共識(shí)。

趙立平研究團(tuán)隊(duì)對(duì)110名2型糖尿病患者進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，通過(guò)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)高分辨率的菌群測(cè)序大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將腸道細(xì)菌按照協(xié)作或競(jìng)爭(zhēng)行為劃分成不同的“功能群”，篩選出在不同時(shí)間點(diǎn)都能穩(wěn)定地保持協(xié)作或競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的141株細(xì)菌，最終在其中鎖定了一組相互競(jìng)爭(zhēng)的類(lèi)“蹺蹺板”樣式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)“你升我降”影響人體健康。相關(guān)分析結(jié)果表明，“蹺蹺板”模型廣泛存在于幾乎所有患者和健康人群的腸道樣本中，符合“核心菌群”特征。

研究顯示，核心菌群“蹺蹺板”模型由與疾病緩解相關(guān)的有益功能群(命名為“基石功能群”)和與疾病惡化相關(guān)的功能群(命名為“病生功能群”)組成。為了更直觀地說(shuō)明“基石功能群”的重要性，趙立平形象地將它們比喻為“大樹(shù)菌”。他指出，只有“大樹(shù)菌”占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí)，腸道的微生態(tài)系統(tǒng)才能像茂密的森林一樣保持穩(wěn)定，抑制病生功能群細(xì)菌和其他病菌的過(guò)度生長(zhǎng)，進(jìn)而維持整體健康。

研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)，可以改變這兩組功能群在腸道中的比例，使基石功能群即“大樹(shù)菌”占據(jù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而改善患者的健康狀況。“更為驚喜的發(fā)現(xiàn)是，它們的比例失調(diào)比疾病癥狀更早出現(xiàn)，這為疾病的個(gè)性化預(yù)防、治療與健康管理開(kāi)辟了新的路徑。”趙立平表示。

對(duì)于該研究成果，中國(guó)科學(xué)院院士趙國(guó)屏評(píng)價(jià)：“這一研究成功將原本難以量化的微生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可定量分析的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，標(biāo)志著從基于傳統(tǒng)分類(lèi)學(xué)的‘菌株身份’鑒定分析到基于生態(tài)學(xué)的‘核心菌群’功能動(dòng)態(tài)分析，這既是微生態(tài)理論的重大突破，也是微生物組研究方法上的重大創(chuàng)新。”

趙立平表示，發(fā)現(xiàn)腸道核心菌群的蹺蹺板特征，尤其是“大樹(shù)菌”對(duì)健康的重要性，為個(gè)性化醫(yī)療和精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)開(kāi)辟了新的途徑：“接下來(lái)，我們要以大樹(shù)菌為靶點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一系列可以在臨床上實(shí)際運(yùn)用的檢測(cè)和治療方案，并在不同疾病中證明其效果，真正為患者帶來(lái)福音”。(完)