中新網(wǎng)上海10月8日電 (許婧 馮碩 江倩倩)記者8日從上海交通大學獲悉，該校生命科學技術(shù)學院教授趙立平研究團隊聯(lián)合國外合作者在國際頂尖期刊《細胞》上發(fā)表突破性研究成果，首次鑒定出對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)有望成為評估人體腸道健康的新標準，并推動個性化菌群檢測技術(shù)的發(fā)展，為臨床疾病防治和大眾健康管理提供強有力的工具。

據(jù)介紹，這兩組核心菌群構(gòu)成一個類似“蹺蹺板”的模式，通過彼此的升降波動影響人體健康。當基石功能群占據(jù)優(yōu)勢時，人體腸道菌群處在健康狀態(tài)。當病生功能群占據(jù)優(yōu)勢且優(yōu)勢越來越大時，則預示人體健康出現(xiàn)問題。這個“蹺蹺板”模型存在于所有人群的腸道中，是維護人體健康必不可少的核心菌群。

《細胞》論文中的蹺蹺板模型配圖，左為103個基石功能群基因組，右為181個病生功能群基因組。

上海交通大學供圖

近年來，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，不亞于人體的一個重要器官。然而，科學界對維持人體健康必不可少的“核心菌群”具體成員尚未達成共識。

趙立平研究團隊對110名2型糖尿病患者進行對照試驗，通過創(chuàng)新開發(fā)高分辨率的菌群測序大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，將腸道細菌按照協(xié)作或競爭行為劃分成不同的“功能群”，篩選出在不同時間點都能穩(wěn)定地保持協(xié)作或競爭關(guān)系的141株細菌，最終在其中鎖定了一組相互競爭的類“蹺蹺板”樣式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，通過“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。為了更直觀地說明“基石功能群”的重要性，趙立平形象地將它們比喻為“大樹菌”。他指出，只有“大樹菌”占據(jù)主導地位時，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，抑制病生功能群細菌和其他病菌的過度生長，進而維持整體健康。

研究團隊還發(fā)現(xiàn)，通過精準營養(yǎng)干預，可以改變這兩組功能群在腸道中的比例，使基石功能群即“大樹菌”占據(jù)優(yōu)勢，進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)，這為疾病的個性化預防、治療與健康管理開辟了新的路徑。”趙立平表示。

對于該研究成果，中國科學院院士趙國屏評價：“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)，標志著從基于傳統(tǒng)分類學的‘菌株身份’鑒定分析到基于生態(tài)學的‘核心菌群’功能動態(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“大樹菌”對健康的重要性，為個性化醫(yī)療和精準營養(yǎng)開辟了新的途徑：“接下來，我們要以大樹菌為靶點，開發(fā)一系列可以在臨床上實際運用的檢測和治療方案，并在不同疾病中證明其效果，真正為患者帶來福音”。(完)

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