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全球微生物組研究大盤(pán)點(diǎn),看看都在研究啥?

2017-12-16 來(lái)源: 轉化醫學(xué)網(wǎng)  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
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(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境健康的項目居多

   微生物組(Microbiome)研究現在是最熱的研究領(lǐng)域之一,現在相關(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》雜志以專(zhuān)刊的形式發(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(guò)后,5月13日,由美國白宮科學(xué)和技術(shù)政策局與一些聯(lián)邦機構和私營(yíng)機構,聯(lián)合宣布啟動(dòng)的”國家微生物組計劃“(NationalMicrobiomeInitiative,NMI),旨在促進(jìn)微生物領(lǐng)域的科學(xué)研究,以開(kāi)發(fā)微生物在醫療健康、食品和環(huán)境領(lǐng)域的應用,這個(gè)項目更是引起了全球矚目。

 
  在這樣的背景下,國內相關(guān)領(lǐng)域的大牛,特別是上海交大的趙立平教授開(kāi)始強烈呼吁我國也盡快開(kāi)展類(lèi)似項目。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結起來(lái)辦大事,解決我們自己的問(wèn)題,做我們自己的科研,做中國特色的微生物組研究!
 
  事實(shí)上,國際上有關(guān)微生物組的項目有很多,讓我們來(lái)一起扒一扒吧。
 
  人類(lèi)微生物組:美,加來(lái)主導,中國也參與
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  我們先來(lái)看看人類(lèi)微生物組計劃,截止到今年,國際上較大型的人類(lèi)微生物組研究項目有13項,其中有8項正在實(shí)施,有5項已經(jīng)完成。在這些大型目中,美國,加拿大,愛(ài)爾蘭和法國是主要的參與國家,當然,這里面也包括至少兩項中國參與的項目,分別是MetaHIT和IHMC。美國是絕對的引領(lǐng)者,至少有2項是美國獨立開(kāi)展的,最早的一項HMP也是美國開(kāi)展的,總計有4項都有美國參與。加拿大后來(lái)居上,自己主導的項目至少有四項(見(jiàn)上圖)。
 
  環(huán)境微生物組:美國挑大梁,各國跟著(zhù)玩
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  除了人類(lèi)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(kāi)展的更早,涉及的范圍也更廣。客觀(guān)上來(lái)說(shuō),微生物組研究的很多工具,方法,思路等多來(lái)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)系統里的一部分來(lái)考慮,將這種觀(guān)念應用于人體也就是近幾年的事。所以,人類(lèi)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。
 
  綜合來(lái)看,美國在環(huán)境微生物組方面的大型研究項目是絕對的主導。在統計的9個(gè)環(huán)境微生物組研究中,有5個(gè)項目由美國獨立實(shí)施,其余的國際項目應該也大多有美國參與。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(jiàn)上圖)。
 
  人類(lèi)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(lái)看,人類(lèi)微生物組所占比例最大,人類(lèi)自身以及為人類(lèi)服務(wù)的實(shí)驗動(dòng)物的相關(guān)研究占據了一半以上。其次是陸地微生物組合農業(yè)與水體微生物組,共占據了全部研究的三分之一。
 
  更偏重人類(lèi)和生態(tài)系統健康和可再生能源
 
  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(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境健康的項目居多,其次是可再生能源和農業(yè)生產(chǎn)。可以看出,對微生物組研究的強烈興趣其實(shí)還是把微生物組作為一種手段來(lái)解決現實(shí)問(wèn)題。這些現實(shí)問(wèn)題包括人類(lèi)自身的健康,人類(lèi)吃的食品,人類(lèi)生存需要依賴(lài)的能源以及人類(lèi)生存的環(huán)境(見(jiàn)上圖)。
 
  一半多是基礎研究,應用研究緊隨其后
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  在所有這些項目中,超過(guò)一半的項目屬于基礎生物學(xué)研究,其次是應用研究,工具和資源開(kāi)發(fā)占據了不足三分之一。可以看出,目前的微生物組研究更多的是一些基礎研究,應該說(shuō)我們對這些微生物的認識還比較膚淺,仍需要大量的基礎研究工作來(lái)破解微生物與人類(lèi),與環(huán)境的秘密。當然,應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,因為這些研究是早于人體微生物研究的。此外,在所有項目中,研究微生物群落的項目占據了絕對多數,細菌緊隨其后,說(shuō)明微生物組確實(shí)是一個(gè)組,并不僅是一類(lèi)微生物,而是一個(gè)群體,里面包括了古細菌,細菌,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目中,你是否看出了一些什么門(mén)道?總體來(lái)看,各國都在加緊制定符合本國經(jīng)濟利益的微生物組項目。項目的目標設定都比較宏觀(guān)和長(cháng)遠,國際化合作項目越來(lái)越多,并且精細化,專(zhuān)業(yè)化項目也越來(lái)越多。其中,在計算生物學(xué)和生物信息學(xué)、參考數據庫和生物資源庫、標準化的協(xié)議和工具等方面是微生物組研究的重點(diǎn)。縱向和功能性的微生物組研究,以及跨學(xué)科研究也越來(lái)越受歡迎。
 
  我們需要學(xué)習、吸收、創(chuàng )新、超越!
 
  微生物組研究其實(shí)并不難,測序這活基本都被一兩家公司壟斷了,技術(shù)很成熟,花錢(qián)就能測;生物信息分析有幾個(gè)基礎軟件和算法來(lái)自美國,但據說(shuō)最好的生物信息分析人員和最好的大型計算機似乎都在國內,國內的測序公司可以說(shuō)一抓一大把,只要有足夠的經(jīng)費很快就能開(kāi)展微生物組研究!然而,我們缺乏好的研究思路,理論和數據。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,我們積累的數據也很不完善,這些數據除了微生物組的數據,還有很多臨床的,環(huán)境的數據并沒(méi)有很好的積累,這不是短時(shí)間能夠獲得的,也不是花錢(qián)能夠搞定的,需要相關(guān)部門(mén)在提前很多年就開(kāi)始布局和架構,在這方面我們已經(jīng)有些落后了。正是因為這樣,我們需要學(xué)習,吸收,創(chuàng )新。要做到知己知彼,了解別人干了什么,現在正在干什么,為我們的下一步工作提供參考,在此基礎上提出我們自己的,符合中國國情的微生物組研究項目。
 
  中國,作為目前全球最具影響力的國際之一,祝愿中國能在微生物組相關(guān)領(lǐng)域做出自己的貢獻。
 
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