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全球微生物組研究大盤點(diǎn),看看都在研究啥?

2017-12-16 來源: 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:這些微生物組的研究領(lǐng)域分布還是有偏向的,關(guān)于人類健康和生態(tài)環(huán)境健康的項(xiàng)目居多

   微生物組(Microbiome)研究現(xiàn)在是最熱的研究領(lǐng)域之一,現(xiàn)在相關(guān)研究如火山爆發(fā)一樣,吸引了全世界的目光。特別是人體微生物相關(guān)研究更是火熱。4月29日,《Science》雜志以??男问桨l(fā)表了系列有關(guān)腸道微生物組的研究。引起了一陣不小的轟動(dòng),然而,十幾天過后,5月13日,由美國(guó)白宮科學(xué)和技術(shù)政策局與一些聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和私營(yíng)機(jī)構(gòu),聯(lián)合宣布啟動(dòng)的”國(guó)家微生物組計(jì)劃“(NationalMicrobiomeInitiative,NMI),旨在促進(jìn)微生物領(lǐng)域的科學(xué)研究,以開發(fā)微生物在醫(yī)療健康、食品和環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用,這個(gè)項(xiàng)目更是引起了全球矚目。

 
  在這樣的背景下,國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的大牛,特別是上海交大的趙立平教授開始強(qiáng)烈呼吁我國(guó)也盡快開展類似項(xiàng)目。我不贊成跟風(fēng),人家干啥咱也干啥,科研不是趕時(shí)髦。但我支持我們能夠團(tuán)結(jié)起來辦大事,解決我們自己的問題,做我們自己的科研,做中國(guó)特色的微生物組研究!
 
  事實(shí)上,國(guó)際上有關(guān)微生物組的項(xiàng)目有很多,讓我們來一起扒一扒吧。
 
  人類微生物組:美,加來主導(dǎo),中國(guó)也參與
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  我們先來看看人類微生物組計(jì)劃,截止到今年,國(guó)際上較大型的人類微生物組研究項(xiàng)目有13項(xiàng),其中有8項(xiàng)正在實(shí)施,有5項(xiàng)已經(jīng)完成。在這些大型目中,美國(guó),加拿大,愛爾蘭和法國(guó)是主要的參與國(guó)家,當(dāng)然,這里面也包括至少兩項(xiàng)中國(guó)參與的項(xiàng)目,分別是MetaHIT和IHMC。美國(guó)是絕對(duì)的引領(lǐng)者,至少有2項(xiàng)是美國(guó)獨(dú)立開展的,最早的一項(xiàng)HMP也是美國(guó)開展的,總計(jì)有4項(xiàng)都有美國(guó)參與。加拿大后來居上,自己主導(dǎo)的項(xiàng)目至少有四項(xiàng)(見上圖)。
 
  環(huán)境微生物組:美國(guó)挑大梁,各國(guó)跟著玩
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  除了人類微生物組相關(guān)研究,環(huán)境微生物組的研究相比人體微生物組研究開展的更早,涉及的范圍也更廣。客觀上來說,微生物組研究的很多工具,方法,思路等多來自于環(huán)境微生態(tài)學(xué)領(lǐng)域。最初,我們只是把環(huán)境中的微生物作為生態(tài)學(xué)系統(tǒng)里的一部分來考慮,將這種觀念應(yīng)用于人體也就是近幾年的事。所以,人類微生物組研究還有很多地方需要向環(huán)境微生物組學(xué)習(xí)。
 
  綜合來看,美國(guó)在環(huán)境微生物組方面的大型研究項(xiàng)目是絕對(duì)的主導(dǎo)。在統(tǒng)計(jì)的9個(gè)環(huán)境微生物組研究中,有5個(gè)項(xiàng)目由美國(guó)獨(dú)立實(shí)施,其余的國(guó)際項(xiàng)目應(yīng)該也大多有美國(guó)參與。在眾多環(huán)境微生物組研究中,海洋微生物組研究是最多的,其次是土壤和地球微生物組(見上圖)。
 
  人類微生物組研究比例最大
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  從大型微生物組的研究領(lǐng)域來看,人類微生物組所占比例最大,人類自身以及為人類服務(wù)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的相關(guān)研究占據(jù)了一半以上。其次是陸地微生物組合農(nóng)業(yè)與水體微生物組,共占據(jù)了全部研究的三分之一。
 
  更偏重人類和生態(tài)系統(tǒng)健康和可再生能源
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  這些微生物組的研究領(lǐng)域分布還是有偏向的,關(guān)于人類健康和生態(tài)環(huán)境健康的項(xiàng)目居多,其次是可再生能源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)??梢钥闯?,對(duì)微生物組研究的強(qiáng)烈興趣其實(shí)還是把微生物組作為一種手段來解決現(xiàn)實(shí)問題。這些現(xiàn)實(shí)問題包括人類自身的健康,人類吃的食品,人類生存需要依賴的能源以及人類生存的環(huán)境(見上圖)。
 
  一半多是基礎(chǔ)研究,應(yīng)用研究緊隨其后
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  在所有這些項(xiàng)目中,超過一半的項(xiàng)目屬于基礎(chǔ)生物學(xué)研究,其次是應(yīng)用研究,工具和資源開發(fā)占據(jù)了不足三分之一??梢钥闯?,目前的微生物組研究更多的是一些基礎(chǔ)研究,應(yīng)該說我們對(duì)這些微生物的認(rèn)識(shí)還比較膚淺,仍需要大量的基礎(chǔ)研究工作來破解微生物與人類,與環(huán)境的秘密。當(dāng)然,應(yīng)用研究也并不落后太多,這可能得益于益生菌和益生元相關(guān)研究,因?yàn)檫@些研究是早于人體微生物研究的。此外,在所有項(xiàng)目中,研究微生物群落的項(xiàng)目占據(jù)了絕對(duì)多數(shù),細(xì)菌緊隨其后,說明微生物組確實(shí)是一個(gè)組,并不僅是一類微生物,而是一個(gè)群體,里面包括了古細(xì)菌,細(xì)菌,真菌,原生動(dòng)物,病毒等各種微生物。
 
  從這十四個(gè)政府組織參與的微生物組項(xiàng)目中,你是否看出了一些什么門道?總體來看,各國(guó)都在加緊制定符合本國(guó)經(jīng)濟(jì)利益的微生物組項(xiàng)目。項(xiàng)目的目標(biāo)設(shè)定都比較宏觀和長(zhǎng)遠(yuǎn),國(guó)際化合作項(xiàng)目越來越多,并且精細(xì)化,專業(yè)化項(xiàng)目也越來越多。其中,在計(jì)算生物學(xué)和生物信息學(xué)、參考數(shù)據(jù)庫(kù)和生物資源庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議和工具等方面是微生物組研究的重點(diǎn)??v向和功能性的微生物組研究,以及跨學(xué)科研究也越來越受歡迎。
 
  我們需要學(xué)習(xí)、吸收、創(chuàng)新、超越!
 
  微生物組研究其實(shí)并不難,測(cè)序這活基本都被一兩家公司壟斷了,技術(shù)很成熟,花錢就能測(cè);生物信息分析有幾個(gè)基礎(chǔ)軟件和算法來自美國(guó),但據(jù)說最好的生物信息分析人員和最好的大型計(jì)算機(jī)似乎都在國(guó)內(nèi),國(guó)內(nèi)的測(cè)序公司可以說一抓一大把,只要有足夠的經(jīng)費(fèi)很快就能開展微生物組研究!然而,我們?nèi)狈玫难芯克悸?,理論和?shù)據(jù)。我們的科研人員在原創(chuàng)的研究思路和科學(xué)理論方面還很欠缺,我們積累的數(shù)據(jù)也很不完善,這些數(shù)據(jù)除了微生物組的數(shù)據(jù),還有很多臨床的,環(huán)境的數(shù)據(jù)并沒有很好的積累,這不是短時(shí)間能夠獲得的,也不是花錢能夠搞定的,需要相關(guān)部門在提前很多年就開始布局和架構(gòu),在這方面我們已經(jīng)有些落后了。正是因?yàn)檫@樣,我們需要學(xué)習(xí),吸收,創(chuàng)新。要做到知己知彼,了解別人干了什么,現(xiàn)在正在干什么,為我們的下一步工作提供參考,在此基礎(chǔ)上提出我們自己的,符合中國(guó)國(guó)情的微生物組研究項(xiàng)目。
 
  中國(guó),作為目前全球最具影響力的國(guó)際之一,祝愿中國(guó)能在微生物組相關(guān)領(lǐng)域做出自己的貢獻(xiàn)。
 
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