人类口腔微生物组学研究:现状、挑战及机遇

全球超过一半的人口患有口腔疾病,其医护费用与全球十大常见死亡病因的花费相当,而且口腔感染与早产、动脉粥样硬化、肝硬化、糖尿病、阿尔茨海默病等全身性或慢性疾病显著相关,因此,口腔微生物组一直是人类微生物组计划的主要研究对象之一。与人体其他部位比较,口腔微生物组研究具有取样快捷、宿主反应表征方便、干预手段直接有效等特点;同时,超过65%的口腔细菌类群已可培养,诸多代表性菌株的全基因组信息已破译。因此口腔微生物组在菌群内部调控网络及其与宿主互作机制、局部感染对远隔器官的影响机制、以及基于菌群的慢病早期预警等微生物组研究核心科学问题上具备作为模式研究体系与技术示范对象的重要优势。本文在分析口腔微生物组学国际、国内研究现状的基础上,建议尽快启动中国人口腔微生物组计划(China human oral microbiome project,CHOMP),通过产学研协同攻关,开拓基于口腔菌群的口腔及全身系统性疾病的个体化预防、诊断及治疗策略。     

口腔综合治疗台水路污染精准消毒管理的效果观察

目的分析口腔综合治疗台水路污染精准消毒管理的效果,旨在提高其微生物的检出合格率。方法对3台西诺德Intego口腔综合治疗台进行微生物检测,其中以2018年1~6月随机采集工作状态下的54份口腔诊疗用水设为对照组,以2018年7~12月采集的54份口腔诊疗用水设为观察组。对照组在医院常规管理模式下采集水样检查,观察组在对照组的基础上实施精准消毒管理后采集水样检测。结果对照组的水样微生物数量最高为25000 cfu/ml,水样合格率为74%;精准消毒管理后的观察组口腔综合治疗台水路管道水样微生物的检出合格率为100%,与对照组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论口腔综合治疗台水路污染精准消毒管理能够明显提高水样微生物检测合格率。     

阴道微生物组：种群特征与疾病干预治疗

高通量测序技术的发展显著加快了对人类微生物组的理解。将人体微生物组与疾病关联,力求阐明疾病的发生进程,是推进个性化精准医疗的重要研究方向。近年来,栖居于女性阴道的微生物菌群日益受到关注,发现其生态失调与疾病发生、演变密不可分。文中综述了阴道微生物组与生殖道疾病发生、进展和治疗的最新进展,同时对阴道微生物组培养组、益生菌工程化改造以及合成菌群在阴道微生物组学研究以及疾病干预与治疗方面的前景进行了展望。     

导读与评议(2017年第5期)

正常人肠道内寄居着种类繁多的微生物,称为正常菌群。正常菌群间互相制约或依存,形成种类和数量相对平衡的状态。然而,在一定条件下如机体抵抗力下降或长期应用广谱抗生素,可因某些细菌大量繁殖,导致肠道菌群失调。测序、蛋白质组和转录组分析等组学研究技术的发展,进一步推动了肠道菌群的研究,人们开始关注和重视肠道菌群对宿主健康及疾病的影响。近年来还发现,肠道细菌可参与塑造大脑结构,影响人们的情绪、行为、感知,为揭示大脑功能与疾病的关系开辟了新思路,但也有不少学者对其持质疑态度。鉴于不同研究团队对肠道菌群与疾病的关系持不同态度,曹蕾/吴健总结了肠道菌群与相关疾病的研究现状,并评估以纠正肠道菌群为主导治疗的可行性及疗效,认为肠道菌群研究将揭示许多不明原因疾病的发病机制,加强对现有肝、肠及代谢性疾病的认识并为制订精准治疗提供依据。本期有3篇文章针对肺炎克雷伯菌的致病性及耐药性等展开讨论......     

肠道微生物、精准营养与健康

肠道微生物对人体健康和疾病发生发展都有着重要的影响。健康的肠道菌群不仅可以保护宿主免受病原菌的侵袭,还可以参与人体多项生理过程,包括生物活性代谢物的产生、免疫调节、糖脂代谢、维持体内平衡等。膳食中的脂肪、蛋白质和碳水化合物作为主要的营养素,在为人类机体提供能量的同时,也对肠道菌群的组成产生重要影响。精准营养旨在结合膳食指南,根据不同个体对营养的需求以及自身基因、肠道菌群的差异,提供科学的个性化膳食建议,以期实现对疾病的预防和控制。但精准营养的发展还存在着诸多方法学上的局限。本文主要回顾了肠道菌群、膳食与健康三者之间的相互关系,指出肠道菌群在精准营养与健康研究中的重要作用和发展前景,重点提出在人群队列水平将人工智能算法应用于肠道微生物组等多组学大数据的必要性及其对精准营养研究的关键作用。     

研发动态

<正>人类肠道微生物基因集数据库问世华南理工大学、深圳华大基因研究院、丹麦哥本哈根大学等单位合力建立了近乎完整的人类肠道微生物参考基因集数据库,为研究人类肠道微生物提供全面而精准的数据支持。成果于最新一期《自然生物技术》杂志在线发表。肠道微生物菌群可以参与人体新陈代谢,与健康和各种疾病密切相关。许多人类肠道微生物的研究都是基于     

肠道微生物菌株资源库的构建与应用开发

肠道微生物组在组成和功能上都具有极高的复杂性,大量基于免培养的微生物组学研究表明肠道菌群失调与多种疾病都存在密切关联,肠道菌群的稳态与宿主健康密切相关已是共识。同时,越来越多的研究者认识到,可培养微生物菌株资源是肠道微生物组研究从关联分析向功能验证、机理解析和应用开发方向深入发展的基础和保障。本文主要对近年来完成的一些具有代表性的人肠道微生物大规模分离培养和菌株资源库构建工作,进行整理,总结回顾肠道微生物分离培养技术和方法的进展;并通过几个有代表性的基于可培养微生物菌株资源开展的肠道微生物数据挖掘、宿主–微生物互作机理研究和应用开发的成果,展示肠道微生物菌株资源库的应用价值和开发潜力。     

基于机器学习的肠道菌群数据建模与分析研究综述

人体肠道菌群与人类的健康和疾病存在密切关系,对肠道菌群的宏基因组数据进行建模和分析,在疾病预测及诊断相关领域科学研究和社会应用方面均具有重要意义。本文从大数据分析和机器学习的角度,对人体肠道菌群数据的建模、分析和预测算法的原理、过程以及典型研究应用实例进行综述,以期推动肠道菌群分析相关研究发展以及探索结合机器学习算法进行肠道菌群分析的有效方式,同时也为开发基于肠道菌群数据的新型诊疗手段提供借鉴,推动我国精准医疗事业发展。     

慢性呼吸道疾病患者呼吸道微生物群研究进展

过去认为健康人肺部是无菌的,对疾病状态下呼吸道菌群的研究依赖传统培养技术。近年来,DNA测序技术应用于呼吸道标本的微生物检测,发现健康肺部存在复杂的微生物群。越来越多的证据表明,呼吸道微生物群在多种慢性呼吸道疾病发生和发展过程中扮演重要角色,与哮喘、慢性阻塞性肺病等疾病的临床表现、急性加重及预后相关。通过比较急性加重期与稳定期患者的呼吸道标本微生物群,形成了新的疾病假说,阐释了慢性呼吸道疾病急性加重的微生物学基础。未来对微生物测序数据的深度挖掘及基于临床问题的研究,有望为慢性呼吸道疾病的治疗提供新的靶点。     

口腔及肠道菌群与冠心病关系的研究进展

冠心病是由多种病理因素引起的复杂疾病,严重威胁人类健康,其机制尚未完全阐明。近年来,研究表明冠心病与口腔和肠道菌群密切相关。菌群失调导致的炎症反应、氧化应激反应、脂质代谢失调和氧化三甲胺累积是参与冠心病发生的主要风险因素。此外,口腔菌群与肠道菌群相关,参与冠心病的发生与发展。中医治疗疾病的优势在于辨证论治,而证型的判断缺乏客观标准。多项研究应用口腔菌群或肠道菌群分析了疾病的中医证型。本文系统地阐述了口腔菌群和肠道菌群在冠心病发病机制中的作用,阐述了不同中医证型冠心病菌群分析的研究进展,为临床开展此类研究提供参考。     

导读与评议(2017年第5期)

正正常人肠道内寄居着种类繁多的微生物,称为正常菌群。正常菌群间互相制约或依存,形成种类和数量相对平衡的状态。然而,在一定条件下如机体抵抗力下降或长期应用广谱抗生素,可因某些细菌大量繁殖,导致肠道菌群失调。测序、蛋白质组和转录组分析等组学研究技术的发展,进一步推动了肠道菌群的研究,人们开始关注和重视肠道菌群对宿主健康及疾病的影响。近年来还发现,肠道细菌可参与塑造大脑结构,影响人们的情绪、行为、感知,为揭示大脑功能与疾病的关系开辟了新思路,但也     

常见肠道菌群代谢产物作为疾病诊断的指针的研究进展

人类肠道菌群能够产生多种代谢产物或与人体相互作用产生肠道菌群-宿主共代谢物,显著影响人体各大系统的生理功能。当人体健康状态以及肠道菌群发生变化时,肠道代谢物的种类和含量也会相应受到影响,因此肠道菌群代谢产物具有作为疾病诊断指针的巨大潜力。本文总结了常见的几类肠道微生物代谢产物,包括糖类、胆碱代谢物、脂质、氨基酸与肽类、维生素、胆汁酸、短链脂肪酸、酚、苯甲酰基和苯基衍生物等,及其在不同疾病状态下的作用机理,以期更好地理解肠道菌群、代谢产物和疾病之间的相关性,为疾病的预防、诊断和治疗提供新的靶点。     

口臭微生态治疗技术研究进展

口臭是指呼吸时排出挥发性硫化物等臭味气体,主要由口腔微生态失调引起,具体为生理性菌群数目减少,产臭类菌群种类和数目增加。口臭是局部口腔或全身系统不良代谢状况的一种表现,临床可根据口腔异味来诊断疾病,并通过口腔微生态的调整来治疗口臭。本研究从口臭与微生态的关系、口臭主要相关微生物等方面进行分析,综述机械、化学和中医药等方法调整口腔微生态来治疗口臭的进展。     

羊水菌群的研究进展

传统观念认为胎儿在宫内发育的过程是无菌的。随着研究方法的快速发展,针对于微生物的研究方法从传统的培养到现代分子生物学检测的进步,研究者已经认识到胎盘、羊水中具有微生物的存在。目前的研究尚不能明确胎儿宫内胎盘、羊水的菌群来源及菌群转移的具体途径,但已有的研究提示羊水菌群最可能来源为母亲肠道、生殖道以及口腔。本文综述了研究者对羊水菌群认识的转变、羊水菌群的来源以及羊水菌群与早产的相关性。     

口腔微生物组与全身疾病的相关性

口腔是全身寄居微生物密度最高,种类最多的部位之一。口腔微生物不仅在龋病、牙周病、口腔癌等口腔疾病的病程中发挥重要作用,还与全身系统性疾病关系密切。口腔微生物组与全身系统性疾病之间存在紧密的相关性,可以促进全身系统性疾病的发生和发展。本文对口腔微生物组与全身系统性疾病的研究进展、口腔微生物组在全身系统疾病进程中的重要作用进行综述,为全身系统性疾病的早期检测,早期预防及临床治疗提供新思路。     

微生物组与动物疫病防控

微生物组研究的发展推动了人类不断探索人体微生物群与疾病之间的相关性。然而,微生物组学在动物疫病防控中的研究尚处于起步阶段。本文对动物疫病防控领域中微生物组研究所发挥的6个作用进行了阐述：揭示疾病与菌群的相关性,鉴定新发病原体,确立有益于维持机体健康生长的菌群,筛选疾病防控的新药物和新制剂,开发新疫苗或改进疫苗的使用效果,提出更简单有效的防控措施。     

肠道菌群:运动健康促进的新靶点

肠道菌群与人体通过广泛信息交流形成互惠共生关系。肠道菌群结构稳定性、菌种多样性和微生态平衡性使其成为人体更易接触和调控的"生理中心",深刻影响人体健康。适宜运动可通过优化肠道菌群,促进宿主肠道微生态健康。以肠道菌群为靶点的运动健康促进研究,为运动与人体健康和疾病研究呈现出新领域。基于宏基因组学、宏转录组学等微生态研究技术,揭示与人体疾病相关的肠道菌群失调,鉴定出疾病相关的特定菌群种类及功能,使得以肠道菌群为靶点的运动精准干预人体健康成为可能。     

从微生物组到合成功能菌群

微生物组是指特定微环境中的微生物群落及其组学,自然界中的生物过程几乎都是通过微生物组完成的。随着测序技术的发展和成本降低,微生物组已经成为微生物生态学研究的热点领域。继合成生物学之后,基于微生物组的合成功能菌群研究正在兴起,在人类健康、农业、工业和生态等领域都有广泛的应用前景。本文从微生物组到合成功能菌群的角度系统论述了其在不同领域的研究现状与发展趋势,为微生物组从理论研究到应用提供思路。     

阴道微生态宏基因组学研究进展

女性阴道内寄居着多种微生物群落,这些微生物种群间的平衡状态与妇女阴道疾病的发生密切相关。鉴定女性阴道菌群结构多样性的特征,有助于了解其在阴道疾病发生和转归中所发挥的作用。目前基于16SrRNA的聚合酶链式反应(PCR)及宏基因组相关技术在微生物群落研究中被广泛运用,这不仅可以帮助人们最大程度地获得阴道菌群的宏基因组信息,还可有效弥补单纯微生物培养法所产生的实验数据不充足等弊端。本文对阴道微生物菌群多样性的研究中应用的宏基因组学技术如基因测序、变性/温度梯度凝胶电泳(DGGE/TGGE)、分子克隆、末端限制性酶切长度多态性(T-RFLP)等进行综述。     

口腔微生物群和人体健康

口腔微生物群作为人体微生物群的重要组成部分,其与人体健康之间的关系已成为各领域研究的焦点。口腔微生物群种类繁多、组成复杂,涵盖了细菌、真菌、古细菌和病毒等。近年来的研究显示,口腔微生物群的组成和比例与人体健康密切相关,会影响口腔疾病如龋齿、牙周病的发生。同时口腔微生物也是全身系统性疾病如肺炎、肿瘤和糖尿病等发生的危险因素之一。大量研究认为,口腔微生物群组成的改变、口腔微生物群之间的相互作用对疾病的发生有协同促进作用。本文聚焦于口腔微生物群的组成相关研究、口腔微生物组的最新进展,并对其与人体健康之间的关系进行综述。