2-人体微生物组与精准营养-ZYQ.pdf

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1、人体微生物组与精准营养副研究员深圳华大生命科学研究院2023年5月6日邹远强A high-quality reference gene catalog is the first step for functional metagenomic characterization of the gut microbiota基因组测序技术的发展推进了宏基因组学研究，参考基因集的建立为菌群和疾病的研究提供基础的数据人体微生物分布在各个部位（包括肠道、口腔、皮肤、生殖道），并影响着人体的健康基于宏基因组技术建立的MWAS方法揭示了菌群与各种疾病的关系，包括代谢病、炎症性肠病、免疫性疾病、精神类疾病、癌症等

2、菌群与疾病的研究有待进一步深入，包括菌株水平功能的功能研究、对疾病影响的机制以及微生态的精准治疗。Gut microbiota from multiple sclerosis patients enables spontaneous autoimmune encephalomyelitis in miceGutVaginaSkinOral关于人体微生物的研究2008年加入MetaHIT至2019年共同发起MMHP（百万微生态计划），华大高通量测序与生信分析，引领宏基因组研究20122014201920182015高通量测序组装，首次发布百万级肠道菌群参考基因集首次提出MLG概念，从宏基因组数据

3、定义所有微生物；以2型糖尿病为例，确立MWAS方法，使宏基因组关联分析成为复杂疾病研究的新希望母婴肠道、类风湿性关节炎治疗前后，宏基因组研究从横断面走向时序跟踪；宏基因组数据基因组组装以类风湿关节炎为例，首次开展人体不同部位共生微生物联合分析，口腔MWAS展现口腔菌群在疾病诊疗中的前景以肥胖为例，宏基因组与代谢组学联合分析，动物实验验证单菌功能发表女性宫腹腔、阴道多部位菌群个性与共性研究，成为上生殖道无菌观念的最系统挑战打破共生菌群不可培养的传统观念，大规模发表肠道厌氧菌纯培养基因组，为应用奠定基础2022在两项团体标准基础上，推动国家标准成功立项自主知识产权的宏基因组样品稳定剂评测文章发表2

4、017发布跨国适用的近千万级肠道菌群参考基因集，宣告菌群研究走向个性化时代2010基于队列多组学（宿主基因组，代谢组，宏基因组）数据，结合菌群和表型特征开展因果推断，建立特定菌与宿主表型的因果关系新技术开发New Technology微量样本、大规模自动化处理单细胞及时空组技术在微生物方面的应用长读长测序技术在宏基因组研究领域的应用科学研究Scientific Research人体共生微生物图谱构建人体共生微生物与健康、疾病的因果关系机制研究针对个疾病性化预防、干预的培养组学及微生物功能研究转化应用Transformation复杂疾病的筛查及辅助诊断健康状态、生命表征的辅助评估疾病治疗及用药的

5、个性化指导、建议复杂疾病的个性化预防、干预应用宏基因组：从科学发现到转化应用Metagenomics:from scientific research to transformation微生物培养平台与菌株资源挖掘微生物培养1、菌株和数据资源积累和挖掘2、菌群功能验证的基础DiseaseSpecific organism3、进行微生物组转化的物质基础ProbioticsLive Biotherapeutisc，LBP Metabolites大规模的人体微生物菌种库和菌种库和参考基因组数据数据库库 收集不同年龄段、性别、地区健康人的粪便、口腔、皮肤等人体共生部位样品300余份；分离到4万株细菌，

6、约600多种肠道细菌，200种口腔菌、100种皮肤和生殖道细菌，其中近200种为新物种，覆盖了中国人体肠道、口腔和皮肤部位中绝大部分微生物种类；构建4500多株细菌高质量参考基因组，尤其是新物种基因组有力地补充了现有数据库，进一步支持宏基因组学研究；结合疾病宏基因组研究将疾病发生相关的微生物锁定到菌株水平，进一步支持了特定活体菌株对疾病的干预。微生物菌株库和基因组数据库的构建第一批1520株肠道菌参考基因组（CGR）已经在国际顶级期刊Nature biotechnology发表。1.与现有基因组集比较，揭示不同肠道物种在健康中国人群中的分布2.功能挖掘：