微生物組研究或成大國競爭新高地

2016-05-31  來自: 徐州健鼎元生物科技有限公司 瀏覽次數:319

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轉自中國科學院微生物研究所

20世紀初,俄國諾貝爾獎獲得者埃利·梅奇尼科夫在研究長壽問題時,發現保加利亞人都比較健康長壽,平均每1000人中就有4名百歲老人。他把長壽歸功于該國最傳統的食品:自制酸奶,并在現代醫學史上明確提出,腸道菌群產生的毒素是令人體衰老、得病的重要原因,而酸奶中的益生菌可調控優化腸道菌群,這是保加利亞人長壽的真正秘密。


        不過,人體腸道菌群有上千種,哪些是對人體有益的?哪些是對人體有害的?哪些可能是“騎墻”的中間派呢?由于技術的局限,長期以來沒有科學家能夠給出明確答案。正是因為這個原因,轟動一時的梅奇尼科夫長壽理論很快就從人們的視線中消失了,此后近100年的時間里微生物組都沒有得到主流醫學界的關注和認可。


        直到2004年,這一局面隨著一篇以“腸道菌群是調節脂肪存儲的環境因子”為題的論文在美國《國家科學院學報》上的發表才開始改觀。此研究的大意是無菌小鼠吃高熱量的飼料不會肥胖;把肥胖小鼠的菌群移植到無菌小鼠腸道里,受體小鼠就會因脂肪積累而肥胖,從而證實了肥胖和腸道菌群之間的聯系。


北京赛车pk10计划        這篇里程碑式的論文是美國華盛頓大學的杰弗里·戈登實驗室發表的,標志著小小的人體微生物在經過約百年的冷遇后開始“登堂入室”,進入了主流醫學界的視野。


北京赛车pk10计划        2005年10月,包括中國在內13個國家的科學家在法國農業科學研究院的組織下,在巴黎召開了“人體微生物組研究計劃”圓桌會議。會議建議仿照“人類基因組計劃”啟動“人類腸道元基因組計劃”,對人體腸道微生物組的基因組進行測序、研究;會議還同意組建“國際元基因組聯盟”,后正式定名為“國際人類微生物組聯盟”。這標志著國際學術界開啟了用現代生物技術,通過大規模國際合作研究人體共生微生物健康作用的新時代。


        隨后,各國科學家積極爭取本國政府的支持,最終,歐盟在第七框架計劃中拿出近1200萬歐元支持腸道菌群研究,于2008年啟動了著名的“人體腸道菌群元基因組研究(MetaHIT)”項目。中國深圳華大基因研究院也參與其中,主要承擔了“人體腸道菌群元基因組參考基因集的構建工作”。


        幾乎同時,美國國家衛生研究院啟動了“人類微生物組項目”,至今累計投入資金2.15億美元,主要對胃腸道、口腔、鼻腔、女性生殖道和皮膚5個人體部位的微生物組進行研究。有科學家評論說,如果沒有“人類微生物組項目”在基礎數據和方法方面的積極探索與積累,不會有微生物組研究今天的火爆。


        2006年10月,在時任法國總統希拉克訪華期間,中法兩國簽署14項合作協議,其中第二項便是《關于腸道元基因組的科研合作聲明》,雙方合作開展人體腸道元基因組計劃。


北京赛车pk10计划        日本也是最早投資微生物組研究的國家之一,早在2005年就啟動了“人體元基因組項目”,當時有來自大學與研究機構的約20名科學家參加,目的是共享、采集與分析與人類及其他哺乳動物微生物組相關的不同研究項目的數據。


        2011年,“地球環境微生物計劃(EMP)”啟動,參與單位主要有華大基因、阿爾貢國家實驗室、芝加哥大學、科羅拉多大學與勞倫斯伯克利國家實驗室等,旨在對全球典型的環境樣本進行元基因組測序,包括土壤、海洋、空氣、淡水生態系統等整個地球表面的絕大多數的微生物群落。


        自2004年以來,在《自然》《科學》《細胞》以及美國《國家科學院學報》等學術刊物上發表的有關腸道菌群與疾病和健康關系的研究論文越來越多。2013年,微生物對人體健康的影響研究被《科學》雜志評為當年十大突破性科學進展之一。今年4月底,《科學》雜志又以專刊形式系列發表腸道菌群方面的研究。


        正是在這種背景下,上海交通大學微生物分子生態學與生態基因組學實驗室主任趙立平教授聯合德國與美國的兩名教授于2015年10月底在《自然》上撰文,呼吁國際社會攜手啟動“國際微生物組計劃”。與此相呼應,近20名美國科學家同時在美國《科學》雜志上發出類似提議,建議開展“聯合微生物組研究計劃”。


        為加速對微生物組的研究,美國國家科技委員會成立了“測繪微生物組快速行動委員會”,并于去年11月發布一份調研報告。該報告寫道:“由于目前聯邦政府在微生物組研究方面每年投入超過3億美元,美國走在這一領域研發的前沿。但隨著其他國家快速擴大投資,美國的這一地位可能不能持久。”


        這份報告還指出,微生物組研究的一些領域已經開始帶來巨大的經濟回報。其中,益生菌產業的規模已經達到3500萬美元,預計到2023年會增長至6.5億美元;此外,目前已有約20家公司在開展微生物組調控產品的臨床研究。


        也正因此,白宮科技政策辦公室副主任喬·漢德爾斯曼13日在“國家微生物組計劃”啟動會議上說:“微生物組代表著促進經濟增長的一個新領域。”


北京赛车pk10计划        美國剛剛宣布的“國家微生物組計劃”是繼腦計劃、醫學、抗癌“登月”后的又一重大國家科研計劃。趙立平則認為,微生物組已經成為國際新一輪科技革命的戰略必爭“高地”,西方發達國家均有大量資源投入,參與研發的科技工作者與單位也日益增多,樂觀估計大約5年時間可以看到新產業形成。

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關鍵詞: 微生物組   大國   高地     

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