【3.1】人类微生物组计划之后的思考

这项雄心勃勃的工作的最新阶段为炎症性肠病,2型糖尿病的发作和早产提供了重要的见识。但是现在需要完全集成的多学科合作,才能将微生物组的知识转化为临床应用。

二十年前,人类微生物组(或生活在体内的微生物群落)是一个新兴领域。现在,这是一个蓬勃发展的研究领域,融合了基础科学和临床科学,并继续吸引着全球范围内的大量公共和私人投资。最早的大规模举措之一是由美国国立卫生研究院(NIH)资助的为期10年的人类微生物组计划(HMP),该计划于2007年启动。其最大的初步启示之一是,人体微生物群的分类学组成不是宿主表型(如疾病易感性)的可靠预测因子。这是对微生物组和宿主进行更全面分析的动力,最终在第二阶段即整合HMP(iHMP)中达到顶峰。该项目的主要成果在Nature and Nature Medicine发布。

《自然》杂志

  • 一项研究检查了炎症性肠病患者的肠道微生物组,发现该疾病患者的微生物组成和免疫反应的稳定性明显降低。
  • 在另一项研究中,作者分析了2型糖尿病发作期间的人体肠道和鼻腔微生物组,结果表明,尽管个体之间的微生物组差异很大,但微生物和宿主谱可以共同预测胰岛素敏感性状态。
  • 第三项研究发现,在孕妇中,怀孕24周前的阴道微生物组特征为早产风险提供了标志,特别是在非洲血统的女性中( J. M. Fettweis et al. Nature Med. https://doi.org/10.1038/s41591-019-0450-2; 2019 )

这三项研究的主要优势在于,它们对宿主和微生物群的分子数据具有前所未有的深度和广度。另一个是它们的纵向设计,它为宿主-微生物群相互作用如何随时间变化提供了重要的见识。

那么,既然这个重大项目的第二阶段已经结束,接下来的前景是什么?

  1. 关于微生物群基本生物学的许多问题仍然存在,包括什么因素导致微生物随着时间的推移以及种群和地理区域之间的差异。
  2. 最终,目标是将这些发现转化为临床干预措施,这是一个巨大的挑战。这将需要密切的多学科合作。例如,微生物学团体本身不可能确定最适合用于调查特定医学状况的动物模型,也不可能为证实因果关系主张建立最低标准。

多学科的努力需要时间和持续的资金来培育创新思想并推动转化研究。如此庞大而成熟的领域将受益于中央机构或专门机构,以促进必要的多学科合作,并专注于标准化(包括数据共享和最佳实践)以及此类研究的伦理,法规和社会意义。正如美国国家人类基因组研究所的前HMP协调员Lita Proctor所讨论的,从其他学科(例如海洋科学)中可以吸取教训。

为了在微生物学界迄今为止取得的成就基础上,强有力的领导和协调是当务之急。有令人鼓舞的迹象表明该领域正在朝这个方向发展。

参考资料

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