中新網上海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，該校生命科學技術學院教授趙立平研究團隊聯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。

據介紹，這兩組核心菌群構成一個類似“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)。當病生功能群占據優(yōu)勢且優(yōu)勢越來越大時，則預示人體健康出現問題。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據分析技術，將腸道細菌按照協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)定地保持協作或競爭關系的141株細菌，最終在其中鎖定了一組相互競爭的類“蹺蹺板”樣式的網絡結構模型，通過“你升我降”影響人體健康。相關分析結果表明，“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的有益功能群(命名為“基石功能群”)和與疾病惡化相關的功能群(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，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”占據優(yōu)勢，進而改善患者的健康狀況。“更為驚喜的發(fā)現是，它們的比例失調比疾病癥狀更早出現，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)轉化為可定量分析的網絡結構，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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