6月17日出版的《自然》（Nature）杂志在NEWS & VIEWS栏目刊登了上海交通大学赵立平教授的文章。应编辑部邀请，赵教授针对《自然》和《科学》杂志近期发表的关于人体元基因组的研究论文，评价了这些工作在理解肠道菌群与慢性病关系中的意义。文章指出，下一阶段人体元基因组学研究的重点应关注营养如何改变菌群，从而诱发慢性病。

文章强调，人体内人的细胞数量仅占细胞总量的10%，而共生微生物细胞占比高达90%。共生细菌大部分生活在肠道中，重量约1.5千克。这些细菌在生长活动中产生的代谢物可进入血液，影响健康。有益菌能产生消炎、镇痛、抗氧化的物质，并合成维生素、氨基酸、丁酸盐等营养成分，对人体有滋养和保护作用；有害菌则产生神经毒素、致癌物质和游离抗原，进入血液后可能引起儿童自闭症、老年痴呆、肥胖症、糖尿病、冠心病甚至癌症等慢性病。

因此，结构失调的肠道菌群可能是诱发慢性病的重要因素，这一观点被称为“慢性病的肠源性学说”，由赵立平教授提出并发表在《生物技术杂志》（Journal of Biotechnology）上。

肠道菌群包含至少1000多种细菌，携带大量基因。3月4日的《自然》杂志封面文章报道了深圳华大基因研究院与法国农科院等单位利用新一代测序技术对124个欧洲人肠道样品的大规模测序结果，发现了至少300万个新基因。这意味着人体内有两个基因组影响健康：一是先天遗传的人类基因组（约2万个基因），二是后天进入人体并终身相伴的共生微生物组成的“微生物组”（至少上百万个基因），相当于人的第二个基因组。第二基因组的基因容量是第一基因组的至少100倍，其对健康的作用不可忽视。

赵教授研究组的工作表明，饮食是影响肠道菌群组成的最重要因素。不同饮食结构可形成不同的菌群结构。无基因缺陷的动物食用高脂食物后即可患肥胖症和早期糖尿病，这是因为长期高脂肪、低纤维饮食导致肠道菌群结构失调，增加进入血液的毒素量，诱发慢性炎症，从而引发肥胖、糖尿病、冠心病等慢性病。该成果发表在《国际微生物生态学会会刊》（The ISME Journal）上。

为深入理解肠道菌群与健康的关系，需对肠道菌群携带的基因进行精细测序。通过与菌群代表性菌株的参考基因组序列对比，可快速准确识别片段来源及功能。5月21日《科学》杂志报道了178个人体共生细菌的基因组序列，来自美国国立卫生研究院（NIH）人体微生物组路线图计划资助的项目，为人体微生物组参考基因组制定了统一标准，且数据对公众开放。

由于许多肠道菌无法分离培养，难以获得其参考基因组。赵教授提出，依托上海交通大学“系统生物医学科技创新平台”建立的“功能元基因组”技术可解决此问题。他们与帝国理工医学院等单位合作，通过测定尿液代谢物组成变化与肠道菌群结构变化的关系，判断哪种细菌可能影响人体哪部分代谢，从而鉴定出重要功能的细菌，再通过单细胞分离和全基因组扩增获得其参考基因组序列，整个过程无需分离培养，突破了培养技术瓶颈。

在《自然》评论中，赵立平教授以我国自主创新的“人体系统生物学”为技术框架，以“慢性病的肠源性学说”为理论框架，对国际人类元基因组研究进展进行了评述。最后，赵教授呼吁国际学术界开展多学科交叉研究，特别是基因组专家与微生物专家密切合作，力求在慢性病病因学和早期预防技术方面取得实质性突破，以遏制慢性病在全球的蔓延趋势。