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作者：Qiaoqiao 導(dǎo) 讀 分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使微生物領(lǐng)域出現(xiàn)了新的分支—微生物基因組學(xué)診斷，是以微生物群體的特性和微生物基因組學(xué)為基礎(chǔ)的診斷學(xué)。 人類第二基因組—個體微生物基因組 現(xiàn)今科學(xué)認(rèn)為，個體微生物基因組是人體的第二基因組，它能從人體內(nèi)環(huán)境層面反映人體健康狀況，特別是一些慢性疾病的狀況，那么根據(jù)人體微生物基因組設(shè)計的各種疾病高相關(guān)性分子標(biāo)記物，就可以用來進(jìn)行慢性疾病的早期檢測，包括早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)防和早期干預(yù)。 2007年，美國提出了人類微生物組計劃（The Human Microbiome Project，HMP）項目，耗資1.2億美元，對300個志愿者全身各個部位微生物進(jìn)行了測序，破解了3000種微生物的全基因組。也正是通過這次計劃，人類初步建立了人體共生微生物的參考數(shù)據(jù)庫。隨后，2008年，歐盟也發(fā)起了一項宏偉計劃—人體腸道宏基因組計劃（Metagenomics of the Human Intestinal Tract，MetaHIT），由8個國家、14個機(jī)構(gòu)共同參與，致力于建立人腸道微生物基因與人體健康和疾病的關(guān)系；2016年奧巴馬政府繼腦計劃、精確醫(yī)學(xué)、抗癌“登月”之后推出的又一個重大國家科研計劃—國家微生物組計劃（NMI）；我國國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，也提出要加快發(fā)展微生物基因組工程。  此后，二代測序技術(shù)便首次被大規(guī)模應(yīng)用于微生物組學(xué)測序，幫助我們系統(tǒng)、深入地解析微生物組與宿主/環(huán)境的緊密聯(lián)系，實現(xiàn)多菌檢測和定量分析，許多曾經(jīng)認(rèn)為與人體共生微生物不存在關(guān)聯(lián)的疾?。ㄈ缣悄虿 ⒁钟舭Y等等）都顯示出了與其的相關(guān)性。通過微生物rRNA基因測序、宏基因組學(xué)和宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究等方法，結(jié)合“全微生物組關(guān)聯(lián)分析（MWAS）”的核心策略，精準(zhǔn)解碼菌群組成譜、功能譜和表達(dá)譜，挖掘關(guān)鍵生物標(biāo)記物，進(jìn)而闡明“菌群——宿主——環(huán)境（生態(tài)系統(tǒng)）”之間復(fù)雜的互作機(jī)制和因果鏈，實現(xiàn)對疾病進(jìn)行更加精準(zhǔn)的診療。 微生物與人類健康 近年來，關(guān)于人類腸道菌群的研究數(shù)以千計，腸道微生物與人體多種疾病息息相關(guān)，不僅包括消化道類疾病如結(jié)腸炎、結(jié)腸癌（這些消化道疾病，菌群和消化道是直接接觸的），還包括代謝類疾病如肥胖和II型糖尿病，免疫性疾病如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，精神疾病如抑郁癥、焦慮癥等。  1、大腸癌 大腸癌與腸微聯(lián)系緊密，有研究發(fā)現(xiàn)一部分微生物基因標(biāo)記物會在大腸癌的早期階段（I-II）富集，因此可以作為與健康人群區(qū)分和大腸癌早期診斷的生物標(biāo)記物。 2、II型糖尿病 此類患者的腸道菌群結(jié)構(gòu)及功能與健康人不一樣，因此關(guān)于糖尿病的發(fā)病原因不能全部歸咎于遺傳背景，飲食習(xí)慣和肥胖等，腸道菌群可以影響腸道營養(yǎng)及能量的吸收，參與脂肪的合成和貯存，引發(fā)腸道慢性低度炎癥反應(yīng)等，那么改變腸道菌群的構(gòu)成對于II型糖尿病患者的治療非常有意義。此外在診斷方面，設(shè)計診斷預(yù)測marker，利用這些marker將可以很好地在驗證集里對II型糖尿病患者和健康人進(jìn)行分類。 3、肝硬化 關(guān)于肝硬化與腸道菌群的關(guān)系，可通過宏基因組技術(shù)研究，利用微生物的基因標(biāo)志物建立肝硬化菌群失衡的早期診斷標(biāo)準(zhǔn)。 4、早產(chǎn) 除腸微之外，還有人體其他微生物組，如陰道細(xì)菌。有研究發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)與人體內(nèi)外的微生物相對豐富性有非確定性的關(guān)系，不論是順產(chǎn)還是剖宮產(chǎn)，大多數(shù)孕媽在分娩之后，微生物群組成會朝著多樣化急劇而持久的變化，標(biāo)志是乳酸桿菌水平低以及普雷沃氏菌和嗜胨菌等厭氧菌的出現(xiàn)，因此，研究懷孕早期階段的微生物群可能為早產(chǎn)風(fēng)險提供更多的線索。 我們?nèi)梭w有上千種的微生物，這些微生物產(chǎn)生各種各樣的代謝產(chǎn)物也都將作為藥物用于治療各種疾病，除此之外，微生物飲料、部分胃腸道保健品等營養(yǎng)保健品都已出現(xiàn)。 微生物組相關(guān)產(chǎn)業(yè) 微生物組與人類健康密不可分，隨之而起的就是各種微生物組的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，主要有三個方面，第一是生物治療Biotherapeutics；第二是微生物組檢測；第三是進(jìn)行菌群移植。 生物治療主要是開發(fā)以人體微生物組為靶點的藥物或制劑，如今隨著二代測序技術(shù)在疾病領(lǐng)域研究的發(fā)展，以微生物菌群為靶點的治療方案也是精準(zhǔn)醫(yī)療一個重要體現(xiàn)。微生物組檢測是近幾年興起的一個概念，主要檢測身體不同部位的微生物變化，通過比較分析對于個體健康進(jìn)行指導(dǎo)和建議，國內(nèi)已經(jīng)很多企業(yè)將腸道微生物用于消費級健康評估，因此微生物組的商業(yè)化前景絕不遜于個人基因組檢測。菌群移植治療是將健康人糞便中的功能菌群，移植到患者胃腸道內(nèi)，重建新的腸道菌群，實現(xiàn)腸道及腸道外疾病的治療，據(jù)了解，糞菌移植有高達(dá)90%的治愈率及相對較高的穩(wěn)定性等優(yōu)點。而且國內(nèi)有專門成立糞菌管理的中華糞菌庫，可提供公益性質(zhì)的救援計劃，不過該技術(shù)必須由患者的主治醫(yī)師提出才可以。
國內(nèi)研究現(xiàn)狀 人體微生物組研究成果在慢性病的預(yù)防和控制、亞健康的調(diào)理、醫(yī)療理念的革命和新技術(shù)發(fā)展等領(lǐng)域，具有重大影響，在國內(nèi)外初步突破的基礎(chǔ)上，微生物組研究已經(jīng)成為國際新一輪科技革命的戰(zhàn)略必爭“高地”，國外微生物組計劃發(fā)展非?；馃幔蚁嚓P(guān)產(chǎn)品已經(jīng)在臨床上應(yīng)用，國內(nèi)科學(xué)家和相關(guān)部委也已發(fā)布微生物組相關(guān)研究計劃，毫無疑問，微生物組學(xué)研究將成為新一輪科技革命的戰(zhàn)略前沿領(lǐng)域！微生物藥物也必將會成為繼細(xì)胞治療、基因藥物之后又一重要的治療手段。
2018第二屆現(xiàn)代臨床分子診斷研討會上，微組學(xué)診斷也將作為一個重要的研究探討領(lǐng)域，本次大會由中山醫(yī)院和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)聯(lián)合主辦，將于2018年10月26-28日在復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院舉行，期待您的參與！  本次大會設(shè)有上海三甲醫(yī)院、中科院頂尖實驗室參觀項目，一天半會議內(nèi)容，二場精彩沙龍、7個主題專場，30位發(fā)言嘉賓和500 醫(yī)院臨檢中心、第三方醫(yī)學(xué)檢驗所、基因檢測機(jī)構(gòu)、分子診斷相關(guān)企業(yè)參與，共同探討生物標(biāo)記物、診治靶分子篩選、基因檢測、微組學(xué)診斷、分子病理、新型診斷開發(fā)、疾病特異性分子診斷、生物標(biāo)記物等領(lǐng)域問題! |
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