【Nature】2016：腸道微生物的科學裡程碑

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《轉》譯

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科學界對腸道微生態的熱衷顯然沒有在2016年得到絲毫減緩。事實上，2016年正是腸道微生物組研究的關鍵一年。

轉化研究

目前，腸道微生物組科學面臨的中心挑戰主要是研究規模和技術平台。人類微生物組計劃，MicroBiome質量控制項目，「眾包」美國腸道項目，歐盟MyNewGut項目和美國國家微生物組倡議等項目正積極面對著這些挑戰。在這裡，本文總結了2016年腸道微生物組領域關鍵的研究與發現。

健康人群的腸道組功能

2016年，一篇基於健康歐洲人群糞便微生物組變化的文章引起了業內人士的廣泛關注。基於比利時佛蘭芒腸道植物群項目等資料庫的資料，一批來自荷蘭的科學家確定了造成糞便微生物組變化的具體因素並對學術界以前假設提出了質疑。在人類功能基因組學（HFGG）的支持下，科學家具體探討了宿主遺傳，環境和微生物群在形成人類免疫反應中的相互作用並發現腸道微生物組特徵與免疫應答中的個體間變異密切相關。

腸道組與營養不良

2016年，Jeffrey Gordon實驗室的兩項研究為破解全球營養不良問題提供了新的希望。在Jeffrey Gordon的研究之前，馬拉維兒童隊列研究已經證實了微生物作為營養不良和發育遲緩問題的主要參與者。研究人員發現低水平人乳寡糖唾液酸化和馬拉維嬰兒嚴重發育不良之間的聯繫。人乳不僅為嬰兒的發育提供至關重要的養分，更支持著嬰兒腸道微生物種群的健康發展。

腸-腦軸描述胃腸和神經系統之間的信號傳導

雖然這個概念最初的設定是將腸道神經系統與中樞神經系統聯繫起來，但是對許多人來說，這一術語現在涉及更多的概念則是情緒與腸道菌，腸道微生物的代謝物會以不同方式對人類的神經產生各種影響。

2016年，兩項基於小鼠模型的研究通過大量數據闡明了腸道微生物與神經發育和帕金森病之間的密切聯繫。

長期以來，母親飲食與胎兒發育都是一個備受關注的領域。Buffington等人對母體高脂肪飲食（MHFD）小鼠的研究揭示了哺乳動物神經發育中飲食和腸道微生物之間的聯繫。研究人員不僅觀察到MHFD改變腸道微生物群，宿主的社會行為，更能引起宿主催產素水平上調與腹側被蓋區的突觸增強。初次之外，研究人員還確定了羅伊氏乳桿菌足以糾正這些MHFD誘導變化和行為異常的作用。

腸道生物與人類健康

腸道菌群中的不同成員一直是科研領域的研究焦點。2016年，科學家發現不僅只有腸道菌，即便是人體中生活的寄生蟲也對粘膜免疫學和人類健康有著意想不到的潛在影響。Howitt等人發現在共生寄生蟲Tritrichomonas muris的作用下，小鼠簇細胞會分化為罕見的腸道化學感覺細胞。這類細胞似乎能夠協調機體對各種致病蠕蟲的免疫反應，並使用味道化學感應途徑來啟動抗寄生蟲免疫。Chudnovskiy等人則發現了另一種哺乳動物腸道內的共生trichomonad，這種寄生蟲通過宿主上皮炎症小體激活和IL-18保護宿主腸道粘膜免受粘膜細菌感染，但同時也會加劇小鼠結腸直腸腫瘤和腸炎的易感性。

目前，大多數工業國家慢性腸道寄生蟲定植和蠕蟲感染的發生率有所下降，而在另一個方面炎症和過敏性疾病的發病率卻急劇上升。這一現象則從另一個側面佐證了腸道寄生生物與宿主過敏反應與炎症的關係。

總體來說，2016年是腸道菌群科學裡程碑式的一年。基於更大的隊列研究，越來越多的微生物組學研究開始了漫長臨床轉化的第一步，越來越多的微生物組學研究表現出更多的臨床前景。同時，圍繞寄生蟲，腸道菌菌群作用和宿主免疫的生物學研究也不斷取得著各種成就。

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