上海交通大学赵立平团队在细胞期刊发表突破性研究：鉴定关键肠道菌群，助力个性化健康管理

10 月 8 日，中新网上海消息，记者当日从上海交通大学了解到，该校生命科学技术学院的赵立平教授研究团队与国外合作者在国际顶尖期刊《细胞》上发表了突破性研究成果。他们首次鉴定出了两组对维持人体健康具有关键作用的核心菌群成员，分别是“基石功能群”与“病生功能群”。

这一重大发现有希望成为评估人体肠道健康的新准则，还能推动个性化菌群检测技术的进步，能够为临床疾病的防治以及大众健康管理提供很强大的工具。

据介绍，这两组核心菌群构成一种模式，类似“跷跷板”。它们通过彼此的升降波动来影响人体健康。当基石功能群占据优势时，人体肠道菌群处于健康状态。当病生功能群占据优势且优势持续增大时，就预示着人体健康出现问题。这个“跷跷板”模型存在于所有人群的肠道里，是维护人体健康不可或缺的核心菌群。

《细胞》论文中的配图呈现了跷跷板模型，左边是由 103 个基石功能群组成的基因组，右边是由 181 个病生功能群组成的基因组。此图由上海交通大学提供。

近年来，大量研究表明，肠道菌群参与了消化系统的正常功能。肠道菌群还在维持整体健康方面起着关键作用，其作用不亚于人体的一个重要器官。然而，科学界对于维持人体健康必不可少的“核心菌群”的具体成员，尚未达成一致意见。

赵立平研究团队开展了对 110 名 2 型糖尿病患者的对照试验。他们创新开发了高分辨率的菌群测序大数据分析技术。利用该技术把肠道细菌依据协作或竞争行为划分成不同的“功能群”。接着筛选出在不同时间点都能稳定保持协作或竞争关系的 141 株细菌。最终在这些细菌中锁定了一组相互竞争的类似“跷跷板”样式的网络结构模型。这组模型通过“你升我降”的方式影响人体健康。相关分析结果显示，“跷跷板”模型在几乎所有患者和健康人群的肠道样本中都广泛存在，并且符合“核心菌群”的特征。

研究表明，核心菌群存在“跷跷板”模型。此模型由两类功能群组成，一类是与疾病缓解相关的有益功能群，被命名为“基石功能群”；另一类是与疾病恶化相关的功能群，被命名为“病生功能群”。为更直观地展现“基石功能群”的重要性，赵立平把它们形象地比作“大树菌”。他指出，只有“大树菌”占据主导地位，肠道的微生态系统才能保持稳定，就像茂密的森林一样。这种稳定能够抑制病生功能群细菌和其他病菌的过度生长，从而维持整体健康。

研究团队发现，精准营养干预能够改变这两组功能群在肠道中的比例。能让基石功能群也就是“大树菌”占据优势，这样就能改善患者的健康状况。赵立平表示，更为惊喜的是，它们的比例失调比疾病症状出现得更早，这为疾病的个性化预防、治疗与健康管理开辟了新路径。

中国科学院院士赵国屏对该研究成果评价道：这一研究取得成功，把原本难以进行量化的微生态系统转变为能够进行定量分析的网络结构。这标志着研究实现了从依据传统分类学来进行“菌株身份”的鉴定分析，到基于生态学进行“核心菌群”功能动态分析的转变。这既是微生态理论的重大突破，也是微生物组研究方法上的重大创新。

赵立平称，发现了肠道核心菌群的跷跷板特征，特别是“大树菌”对于健康的重要性，这为个性化医疗和精准营养开启了新的路径。接下来，我们要将大树菌当作靶点，研发一系列能够在临床上实际应用的检测和治疗方案，并且在不同疾病中证实其效果，以此真正给患者带来福祉。