2月5日，《美国国家科学院院刊》（PNAS）网络版发表了中英两国5个机构联合完成的有关人类元基因组与健康的研究成果，在国际上引起较大反响。人类元基因组即人类微生物组，近年来该领域研究逐渐升温，包括人类元基因组计划的酝酿启动以及重要研究论文的陆续发表。记者就相关问题采访了参与“人类微生物组国际研究联盟（IHMC）”筹备工作的上海交通大学系统生物医学研究院赵立平教授。

作用重要的“小不点儿”

“人体内共生的微生物多达1000多种，它们的基因总和称为‘微生物组’，也被称为‘人类元基因组’。”赵立平教授指出，人体生理代谢和生长发育不仅受自身基因控制，共生微生物的遗传信息也发挥重要作用，其编码的基因数量是人体自身基因的50～100倍，相当于人体的“第二个基因组”。这些微生物对人体的免疫、营养和代谢至关重要。人体健康状况变化会导致微生物组成改变，反之亦然。因此，微生物组成可真实反映人体健康状态。

鉴于其重要性，欧盟、美国和日本已启动人类元基因组研究计划。去年12月，英、美、法、中等国科学家酝酿成立IHMC，计划今年4月联合启动“人类元基因组计划”，对体内所有共生微生物群落进行测序和功能分析，工作量至少相当于10个人类基因组计划，有望发现超过100万个新基因，推动新药研发、药物毒性控制和个体化用药。

关注慢性全身性代谢性疾病

去年12月美国《科学》杂志预测，人类共生微生物研究将是2008年国际科学突破的7个重要领域之一。赵立平教授指出，肠道菌群结构改变与失衡不仅导致肠道疾病，还与糖尿病、肥胖甚至癌症等慢性代谢性疾病密切相关。过去找不到病原菌的肠道疾病（如肠易激综合征）现认为与菌群失调有关，治疗上可选用微生态制剂。糖尿病方面，赵立平团队发现糖尿病模型动物肠道中两种乳酸菌数量下降，补充乳酸菌制剂可缓解症状，提示菌群变化可能是糖尿病诱因。肥胖方面，美国学者Gordon发现遗传性肥胖小鼠与瘦型小鼠肠道菌群组成差异显著，且肥胖表型可随菌群转移；肠道菌群可直接调节宿主脂肪存储基因表达，促进脂肪积累。这些研究支持肠道菌群在人类“超级生物体”代谢中的关键作用，肥胖是人体基因与微生物基因共同作用的结果。

“中国舞”应能独领风骚

我国学者正积极投入人类元基因组研究。浙江大学第一附属医院牵头的国家“973”计划项目已启动；上海交通大学系统生物医学研究院、中科院营养科学研究所和国家人类基因组南方中心等单位承担的中法肠道元基因组国际合作项目也已启动；在上海市CDC配合下，已完成1000多人的“营养、菌群与肥胖的病例对照研究”，这是目前国际上规模最大的人类元基因组人群研究项目。但整体上我国研究仍处于起步阶段。赵立平教授强调，我国具有三大优势：样本完整——我国正处于饮食结构转变期，不同经济发展地区样本丰富，且人口众多、民族多样，蕴涵丰富基因资源；中医药——许多中药可能通过改变肠道菌群发挥作用，应利用元基因组学等方法挖掘其科学内涵；多学科团队——我国已形成微生物学、生理学、生物信息学等多学科交叉团队，并与国际一流机构合作，形成了“测序与功能并重，基础与临床同步”的特色。此次发表在PNAS上的成果即由5个机构组成的国际团队，通过对一个四世同堂中国家庭7位成员的肠道微生物和代谢特征分析，鉴定出参与人体代谢的重要功能细菌，为功能元基因组学提供了方法。

赵立平教授最后强调，正如中医“上工治未病”，通过早期发现微生物群落变化预测疾病，并在早期通过纠正菌群失衡进行干预，成本低且效果显著。我国应发挥独特优势，在国际人类元基因组研究中占据制高点，为人类健康做出重要贡献。