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近日,最新一期《科学特快》杂志发表一项重要研究成果:美国科罗拉多大学博尔德分校一个研究小组成功绘制出人体细菌群落分布图。研究人员对9名健康志愿者身上27个部位的细菌群落进行了间断地长达3个月的深入观察分析。在3个月内,研究人员分别对每名志愿者做了4次细菌采样。采样工作一般在志愿者洗澡1至2小时后进行。运用最新电脑技术及基因序列,研究人员绘制出了人体不同部位细菌分布的概况和轮廓。结果显示,不仅人与人之间菌群分布有别,同一个体不同部位菌群分布也不相同。此外,人体同一部位在不同时间菌群分布也有变化。尽管如此,菌群分布还是呈现一定模式。人体腋窝及脚底菌群分布变化不大,研究人员推测可能是这两处潮湿避光环境所致。头部几个部位,如额头、鼻孔、耳朵及头发等部位主要由一种特殊类型的细菌占主导,躯体和四肢则由另一种不同菌群“霸占”。口腔菌群分布变化最小。
该项研究目的在于找出健康人体菌群分布的正常状态,为进一步研究人体在疾病状态下菌群分布提供基准,约有100万亿个细菌分布在人体内外。其中部分菌类在人体生理机能中作用突出,能够有效协助人体保持健康状态。例如有些菌类可以帮助人体构筑免疫系统;有些对促进食物消化不可或缺;还有的可以防止病原体引发潜在病变。
有人认为,“人体细菌群落分布图”揭示了人体菌群的分布变化差异,对未来临床医学研究意义重大,可为临床医学研究提供重要帮助。究竟如何解读这张“人体细菌群落分布图”,近日,记者采访了复旦大学病原微生物研究所所长,教育部、卫生部医学分子病毒学开放实验室学术委员会主任,上海医学院教授闻玉梅院士。
美国科学家研究成果值得我国科学工作者参考
闻玉梅院士认为,首先我们应该承认,美国科罗拉多大学博尔德分校研究小组的研究,技术过硬,工作细致,结论先进,其研究成果对我国研究细菌群体的科学工作者来说有重要参考价值。
闻玉梅专门查询了上述最新《科学特快》杂志(Science
Express)刊登的Costello 等发表的原始论文,论文题目应该是
《细菌群体在随人体居住的空间与时间而变化》(Bacterial Community
Variation in Human Body Habitats Across Space and
Time) ,作者通过聚合酶链反应技术对2008 年6月17-18日和9月17-18日4天的 7至9
名志愿者27处的标本进行了各种微生物的检测,也就是说,对细菌的16S核糖体 RNA进行测定,共获得1,070,000
份序列,平均每份标本有1,315个序列。对这些序列对比分析后发现92.3%属于4类我们常见的非致病的微生物门。所谓非致病菌,是指在正常机体不会引起疾病,但如改变存在部位,或机体免疫功能下降则会引起疾病,如大肠杆菌在肠道内是正常菌群,但如果进入泌尿道则可引起尿路感染。美国上述研究的特点是固定对象,不同时间采样,所用方法先进可靠,既包括了可以培养的细菌,又包括了不可培养的细菌,结果终于发现不同个体之间细菌菌群有较大差别,并发现每个个体在上述时间点之间变化不大,而皮肤菌群的变化较其它部位的变化要大。这项研究目的是找出健康人体菌群分布的正常状态,可为进一步研究人体在疾病状态下菌群分布提供依据,正如Costello文所述,这一研究可能具有潜在的利用正常菌群调节人体免疫,防止疾病的的前景。研究结果值得研究细菌群体的科学工作者作重要参考。
研究虽有一定的价值,但缺乏针对性
闻玉梅院士坦率地说,上述美国研究成果虽然有一定的价值,可作为科学工作者作参考依据,但缺乏针对性。
该项研究的局限性是仅对少数人体作了间隔2个月的时间点的研究, 而且较多拘泥于人体不同部位皮肤(上肢、下肢、肢体外侧、内侧、躯干等)的细菌种类研究,意义较局限。据了解,我国学者曾对不同地点,如社区、医院内一些人体腔道、皮肤带菌的情况及耐药性作过对比,闻玉梅以为,此类研究有较大的实用价值,它反映了细菌耐药变迁的过程;也有学者对重症肝炎患者进行过肠道菌群的变化研究,更有学者利用转录体组学原理研究不同个体或群体中的大量菌群的改变及意义;还有,近来国外科学家对人体、环境的细菌利用基因组学、蛋白质组学、转录体组学以及代谢组学等进行了有限目标或有目的的研究,成果颇丰,值得关注,如科学家Craig
Ventor
对海洋微生物群的研究对寻找新能源储备技术有重要价值,已得到美国能源部的大笔资助;有的学者研究了肥胖鼠种与正常鼠种肠道菌群的差别,试图用人类共存的菌种,解决人类代谢异常难题,治疗肥胖病,等等。闻玉梅以为,这些研究更具有价值和针对性。
我国科学家应从中获得新思路,创新性地发展我国的人体菌群研究
细菌属于微生物,微生物与人类关系的重要性,你怎么强调都不过分,
可以这样说,在近代科学中,对人类福利最大的一门科学,微生物学算是名列前茅了。自古以来,人类在日常生活和生产实践中,已经觉察到微生物的生命活动及其所发生的重要作用。中国利用微生物进行酿酒的历史,可以追溯到4000多年前的龙山文化时期。人与微生物关系非常密切,是互相依存的生物体。如果没有微生物的存在,人类的免疫系统就不会受到激活而成熟。动物实验证明,如果把经过剖腹产的新生动物直接置入无菌条件下培养,动物的免疫系统将不能充分发育,从而缺少对微生物入侵必要的免疫应答。
因此人类与外界相通的腔道,如口腔、鼻腔、外耳道、肛门、阴道及皮肤表面都会有大量的正常菌群,
这些菌群可随不同年龄、居住环境、饮食种类而变化。多年来,我国学者对这一领域进行了研究,并命名为微生态学,已经取得了较好的成绩。
闻玉梅最后说,微生物是一把十分锋利的双刃剑,它们在给人类带来巨大利益的同时也带来“残忍”的破坏。微生物给人类带来的利益不仅是享受,而且实际上涉及到人类的生存。希望我国从事这一领域的科学工作者从美国科学家研究成果中获得新思路,创新性地发展我国的人体菌群研究。
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