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biomeGirl 5月20日,美国国立卫生研究院(NIH)的人体微生物群系项目(HMP)公布了对178个人体内微生物基因组的分析结果。研究者们新发现了一些基因和蛋白质,这些基因和蛋白质有的会对人类健康发挥作用,有些则与疾病密切相关。

人体微生物群系是由所有生活在人体表面以及内部的微生物组成的,这些微生物的细胞数目甚至远比人体自身细胞要多,比例大约是10:1。这些微生物中有些会导致疾病,有些则是人体维持健康所必须的。现在,研究人员只能在实验室中培养某几种细菌、真菌和病毒,不过新的基因技术可以辨认极少量的微生物DNA,然后通过与已知的DNA序列相比较来进行鉴别。

现在取得的成果还只是雄心勃勃的HMP项目的第一步。这个预算达1.57亿美元的项目于2008年启动,目的是要了解人体微生物对人类健康和疾病所起的作用。

已经分析的178个基因组将会成为HMP参考数据库的一部分,最终这个数据库会包含900多个人体内细菌、真菌和病毒的基因组。这些数据然后会用来辨认从志愿者身上取得的微生物群系样本,志愿者中既有健康人,也包括患有某种疾病的。研究者称,下一步就是研究特定微生物的存在与否同人类健康状况的关系。

研究人员对新发现的基因和蛋白质的功能也进行了初步研究,例如,他们发现胃内细菌生产的一种过去未知的蛋白质与胃溃疡有关,还发现一些蛋白质同糖类和氨基酸的代谢有关。

现在基因组分析结果已经显示出人体内微生物具有惊人的多样性,而这些分析的重点还只是胃肠道内的微生物,对身体其他部位的微生物进行分析可以让数据库更加完善。另外,HMP的第一阶段主要集中于细菌,而未来的基因组测序会把目标扩展到更复杂的微生物以及病毒。

除了本来的研究目的之外,HMP项目也会促进新技术、计算工具和数据分析的发展,并检验人体微生物群系研究对伦理、法律和社会造成的影响。

人体表面和内部的微生物细胞数是人体自身细胞数的十倍,这是一个什么概念呢?小桔子翻译了一段07年的Nature杂志上的一段话(看出处在这里):

“人类基因工程完成之前,有些科研人员预言说这个工程大约会发现100000个基因。结果揭晓,人类基因组一共只有大约20000个基因——和小不点的果蝇差不多,好多科学家震惊了。然而,如果我们将‘人’这个定义设定得宽泛一些,那么10000这个数字恐怕还低估了基因组的大小。共生在人体表面以及内部的微生物生态系统已经明显影响了人的一些特征,这么说来,人并不是孤独地在演化。如果我们把‘人体’看成一大堆微生物细胞和人细胞的叠加,如果把人类遗传图谱想象成人和微生物基因组的总和,如果说人的代谢活动是人和微生物的共同作用,那么我们在未来将要揭示的,可以说是‘人类超级生物体’的全局图景。”

所以就不难理解人体微生物基因组为什么重要了,不仅因为实际上人需要了解这些和我们一起演化的小伙伴儿们;也因为人体代谢许多活动,包括抵御外来病毒等等,本身就和微生物群体的多少、健康状况有很大关系。大家最熟悉的例子就是消化系统菌群,大肠杆菌、乳酸菌的比例,直接影响排泄物组成和消化系统健康。以前听说过一个故事不知道是真是假,请医生们讨论……故事是这么说的:有个欧洲村子,人长寿,后来发现他们喝好多好多酸奶,肠道的菌群组成甚至因此有改变,然后就影响了人的健康状况。

广告的确教给我们,酸奶中有一种好东西叫“益生菌”。“那个故事就是益生菌发现的历史嘛。。。”云无心大侠引用一段重要历史文献

“俄国免疫学家梅哥尼科夫(Metchnikoff)注意到保加利亚的农民比较健康长寿。他把原因归结于他们所食用的发酵牛奶中含有的活细菌,这就是益生菌概念的产生。随后的一百多年中,科学研究逐渐认可了这个概念,认为补充足够数量、适当种类的活细菌,有助于人类增强免疫力、抵抗细菌感染等等。对于益生菌的研究,也越来越受到关注。据统计,在1965至2008年之间,人们至少进行了3000项关于益生菌的临床研究。”

研究虽然证实益生菌确实有益,但是酸奶本身有没有作用呢?小桔子又问了:“即使吃酸奶真的对健康有作用,这个作用也不知道是通过1.改变肠道菌群组成;2.酸奶有效成分来实现的对么?”

但是,云大侠表示:“一般认为是1,貌似也有一些实验证据;跟牛奶相比,酸奶的改变只有乳糖转化成了乳酸。”

消息来源:美国国立卫生研究院网站5月20日报道

图片来自 NIH网站

韩晶晶 编译,拟南芥 审稿

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