米兰-肠道菌群里的核心成员被找到  有望为精准医学带来颠覆性变革—新闻—科学网

上海交通年夜学与美国罗格斯年夜学微生物组与人体健康结合尝试室牵头的研究团队，初次找到了肠道菌群里面的焦点成员。该研究功效10月7日晚在线颁发在《细胞》杂志。

构建 跷跷板 模子

该研究负责人、微生物组与人体健康结合尝试室主任、美国罗格斯年夜学毕生传授、上海交通年夜学特聘传授赵立平介绍，最近几年来，年夜量研究注解，肠道菌群不但介入消化系统的正常功能，还在保持整体健康中起着要害感化，不亚在人体的一个主要器官。学术界把保持人体健康必不成少的所有细菌统称为 焦点菌群 。虽然焦点菌群的主要性已被普遍承认，但科学界还没有对焦点菌群的具体成员告竣共鸣。科学界对焦点菌群缺少明白界说，制约了以肠道菌群为靶点的疾病预防和医治手艺的研发、监管与利用。

此次，研究团队将284株肠道细菌分成两个 团队 ，组成一个 跷跷板 。 跷跷板 的一头叫基石功能群，另外一头叫病生功能群，当基石功能群占有优势时，人体肠道菌群处在健康状况。当病生功能群占有优势且优势愈来愈年夜时，预示着人体健康呈现问题，并且，这些病生功能群也是疾病状况的主要介入者。

这个 跷跷板 存在在所有人群的肠道中，是保护人体健康必不成少的焦点菌群。操纵人工智能算法，研究者可以对每一个人的菌群跷跷板进行精准的个性化检测，在肠道菌群移植中，实现对症补菌，还可以正确猜测多种疾病的免疫疗法结果。

找到焦点菌群成员的三个 法门

赵立平介绍道，因为小我的遗传、饮食和糊口情况差别带来的影响，现有的菌群阐发方式与思绪一向难以找到在健康人体中遍及存在的 焦点菌群 成员。他们此次在焦点菌群成员的判定上获得冲破，首要有三个缘由。

起首，研究团队开辟了一套全新的、高分辩率的菌群测序年夜数据阐发手艺。该手艺无需依靠现稀有据库，对之前没有法子阐发的未知细菌，也能够经由过程追踪基因组序列来研究它们的生态行动和其对人体健康的影响。

其次，研究团队立异性地鉴戒了宏不雅生态学中 功能群 的概念，认为分歧种类的细菌不是零丁阐扬感化，而是以群体协作的体例 抱团取暖 。经由过程对细菌的基因组进行收集阐发，可以将肠道细菌依照协作或竞争行动，划分成分歧的 功能群 。

最后，受复杂系统研究范畴的开导，研究团队提出，对人体健康具有主要感化的焦点细菌功能群应当长短常不变的，功能群内和功能群之间的细菌关系不会由于饮食或疾病等情况身分的扰动而等闲改变。

是以，研究团队在寻觅焦点菌群的成员时，没有像其他研究一样，只存眷大都健康人共有的细菌种类，而是把眼光聚焦在颠末了各类情况转变的扰动后，仍能不变地连结协作或竞争关系的细菌功能群上。

赵立平认为，发现焦点菌群 跷跷板 模子，就像分歧尝试室的临床实验数据忽然学会了统一种说话，相当在菌群研究范畴的 车同轨，书同文，行同伦 。

可猜测分歧患者对免疫医治的个性化反映

斟酌到分歧患者的菌群掉调水平可能影响临床医治结果，研究团队还重点存眷了焦点菌群 跷跷板 模子在免疫疗法个性化反映猜测中的利用。今朝，免疫疗法临床实验只能评估群体的平均反映，但没法猜测个别的具体反映，这致使很多患者只能盲目接管医治，错过最好医治机会。

研究团队将晚期黑色素瘤、B细胞淋巴瘤、炎症性肠病和类风湿性关节炎的11项免疫医治临床实验的菌群数据整合为 临床医治数据集 ，操纵通用 跷跷板 模子猜测患者对免疫疗法的个性化反映。成果显示，模子的猜测正确率到达了临床利用程度，此中晚期黑色素瘤的猜测AUC评分乃至到达0.9 （1为完善猜测）。研究者指出，通用模子有望帮忙大夫在医治前预判患者对分歧疗法的反映，从而优化医治方案，晋升精准度和疗效。

中国科学院院士赵国屏认为，研究团队总结多年来系统研究人体肠道菌群的常识根本，在科学假说、研究思绪和阐发手艺三方面实现了冲破，经由过程焦点菌群成员关系不变性的判定，明白了它们对健康的进献；并经由过程两个彼此竞争的 功能群 模子揭示这两组微生物对健康和疾病的感化。

北京协和病院消化科主任李景南传授暗示，跟着基在焦点菌群 跷跷板 模子的检测手艺的成长，将来有望开辟出可精准调理肠道菌群的临床东西，更有用地预防和医治菌群掉调相干疾病。这一进展不但为理解菌群与健康的关系供给了全新框架，还展现了从根本研究光临床实践的转化医学潜能，有望为精准医学和健康治理带来倾覆性变化，这是该研究的焦点价值地点。

赵立平形象地将基石功能菌群比方为 年夜树菌 。只有 年夜树菌 占有主导地位时，肠道的微生态系统才能像茂盛的丛林一样连结不变，按捺病生功能群细菌和其他病菌的过度发展。他说，发现肠道焦点菌群的 跷跷板 特点，特别是 年夜树菌 对健康的主要性，为个性化医疗和精准营养斥地了新的路子。 接下来，我们要以 年夜树菌 为靶点，开辟一系列可以在临床上现实应用的检测和医治方案，并在分歧疾病中证实其结果，真正为患者带来福音。 赵立平说。

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