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肠道微生物报告系统
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  肠道微生物菌群是一个庞大复杂的生态系统,它占全身微生态菌总数80%左右。包含有100万亿种微生物,涉及1000类菌种,其数量是人体细的10倍。这些细菌有助于人体消化食物,产生维生素以预防食物中细菌所诱发的疾病,同时刺激免疫系统。随着研究深入,科学家发现肠道微生物在许多慢性疾病和症状中,如炎症、肥胖等也起了关键作用。

  肠道微生物菌群与宿主遗传因素之间也应该存在密切关系,人的基因会对肠道微生物菌群产生重要影响,从某种意义上说,肠道微生物菌群也是人的基因的一种表型。最近微生物群的**学者Jeffrey I. Gordon建立一种归纳法,分析对人类肠道微生物群多菌株特征的健康决定因素,获得能表征饮食改变导致的基因特征改变,设计新型益生菌,实现治疗疾病的目的。该研究以论著方式今日2015/10/2发表在《科学》杂志上。

  该研究建立了一种肠道菌群研究方法,是多类插入序列分析multi-taxon INsertionSequencing(INSeq),该方法主要是通过检测大量菌群的千万个转座子突变和动物肠道菌群类型,对菌群类型进行分析。研究主要对人类肠道内4种常见细菌类型,解纤维芽胞杆菌B. cellulosilyticus、卵圆类杆菌B.ovatus和两个多形拟杆菌B. thetaiotaomicron亚种进行了实验分析。INSeq库分别包括87,000167,000异源转座子突变种,将4个突变体库和11种通常出现在人类肠道微生物群野生菌种一起移植给无菌动物。动物分别给单糖加高脂饮食(D1)、植物多糖加低脂饮食(D2)或混合交叉饮食D1-D2-D1 or D2-D1-D2。将粪便或盲肠微生物群INSeq的相对丰度作为每个基因的“健康指数”,比较输入和输出健康指数。根据对比体外培养数据和体内输出数据的差异,设计出对健康有促进作用的益生菌配方。

      Multi-taxonINSeq提供了一个量化菌群分析模式,能确定细菌类型和饮食特定效应,提供饮食在基因水平的量化检测方法,发现最常见的谷物半纤维素阿糖基木聚糖能操纵具有代表性的拟杆菌属cellulosilyticus水平,能区分出阿糖基木聚糖和高脂肪饮食对肠道菌群和其他拟杆菌属的影响。

  理论上,这一方法能作为全面分析宿主基因型、饮食、生理、代谢、免疫因素以及病理状态对肠道细菌栖息地和微生物影响的手段。可以作为开发干预肠道菌群提高健康水平的有效工具。