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全球微生物組研究大盤點,看看都在研究啥?

2017-12-16 來源: 轉(zhuǎn)化醫(yī)學網(wǎng)  標簽: 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,然而,十幾天過后,5月13日,由美國白宮科學和技術(shù)政策局與一些聯(lián)邦機構(gòu)和私營機構(gòu),聯(lián)合宣布啟動的”國家微生物組計劃“(NationalMicrobiomeInitiative,NMI),旨在促進微生物領(lǐng)域的科學研究,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,這個項目更是引起了全球矚目。

 
  在這樣的背景下,國內(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烈呼吁我國也盡快開展類似項目。我不贊成跟風,人家干啥咱也干啥,科研不是趕時髦。但我支持我們能夠團結(jié)起來辦大事,解決我們自己的問題,做我們自己的科研,做中國特色的微生物組研究!
 
  事實上,國際上有關(guān)微生物組的項目有很多,讓我們來一起扒一扒吧。
 
  人類微生物組:美,加來主導,中國也參與
 
  引用自:StulbergE,FravelD,ProctorLM,etal.AnassessmentofUSmicrobiomeresearch[J].NatureMicrobiology,2016,1(1).部分修改。
 
  我們先來看看人類微生物組計劃,截止到今年,國際上較大型的人類微生物組研究項目有13項,其中有8項正在實施,有5項已經(jīng)完成。在這些大型目中,美國,加拿大,愛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項是美國獨立開展的,最早的一項HMP也是美國開展的,總計有4項都有美國參與。加拿大后來居上,自己主導的項目至少有四項(見上圖)。
 
  環(huán)境微生物組:美國挑大梁,各國跟著玩
 
  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??陀^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)學領(lǐng)域。最初,我們只是把環(huán)境中的微生物作為生態(tài)學系統(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)境微生物組學習。
 
  綜合來看,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(tǒng)計的9個環(huán)境微生物組研究中,有5個項目由美國獨立實施,其余的國際項目應(yīng)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)的實驗動物的相關(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)境健康的項目居多,其次是可再生能源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)??梢钥闯觯瑢ξ⑸锝M研究的強烈興趣其實還是把微生物組作為一種手段來解決現(xiàn)實問題。這些現(xiàn)實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。
 
  在所有這些項目中,超過一半的項目屬于基礎(chǔ)生物學研究,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??梢钥闯觯壳暗奈⑸锝M研究更多的是一些基礎(chǔ)研究,應(yīng)該說我們對這些微生物的認識還比較膚淺,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(jù)了絕對多數(shù),細菌緊隨其后,說明微生物組確實是一個組,并不僅是一類微生物,而是一個群體,里面包括了古細菌,細菌,真菌,原生動物,病毒等各種微生物。
 
  從這十四個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道?總體來看,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(shè)定都比較宏觀和長遠,國際化合作項目越來越多,并且精細化,專業(yè)化項目也越來越多。其中,在計算生物學和生物信息學、參考數(shù)據(jù)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。縱向和功能性的微生物組研究,以及跨學科研究也越來越受歡迎。
 
  我們需要學習、吸收、創(chuàng)新、超越!
 
  微生物組研究其實并不難,測序這活基本都被一兩家公司壟斷了,技術(shù)很成熟,花錢就能測;生物信息分析有幾個基礎(chǔ)軟件和算法來自美國,但據(jù)說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(nèi),國內(nèi)的測序公司可以說一抓一大把,只要有足夠的經(jīng)費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。正是因為這樣,我們需要學習,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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