人体口腔微生物组研究最新进展

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1、人体口腔微生物组研究最新进展【摘要】 随着人类基因组计划的成功实施，越来越多的科学家开始关注人体第二基因组——微生物组。本文简要介绍人体微生物组、人体口腔微生物组以及微生物基因研究新技术的最新进展。【关键词】 口腔微生物群;微生物组;测序技术ThelatestprogressinstudiesofhumanoralmicrobiomeXUEJing,XIAOLi-ying,ZHOUXue-dong.(StateKeyLaboratoryofOralDiseases,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)　　[Abstract]Withth

2、esuccessfulimplementationofHumanGenomeProject,moreandmorescientistsstartedtopayattentiononthesecondgenomeofhumanbody:Microbiome.ThispaperwillbrieflyintroducethelatestdevelopmentsoftheHumanMicrobiomeProject,thehumanoralmicrobiomeresearch,andnewtechnologiesofmicrobialgeneresearch.　　[Keywords]

3、oralmicrobiota;microbiome;sequencingtechnique　　随着生命科学研究的不断发展，人类迈入后基因组时代。人体的健康决定于基因与环境的相互作用，目前大量的研究集中在分析人的基因组成与疾病易感性和药物敏感性的关系上。但是，在体内发挥作用、影响人们生老病死的不仅有人的基因，还有大量的共生微生物的基因，其遗传信息的总和称为微生物组。只有人体基因组与微生物组“和谐一致，协调行动”才能保证人体的健康。因此，在研究基因与人体健康关系时一定不能忽略共生微生物的基因。2007年12月美国《科学》杂志预测：人体共生微生物的研究将可能是国际科学研究在未来取得

4、突破的7个重要领域之一。本文将简要介绍人体微生物组、人体口腔微生物组以及微生物基因研究新技术的最新进展。　　1人体微生物组　　在人体内部或体表活跃着数以万计的微生物个体，包括细菌、古细菌、真菌和病毒等。这些微生物占人体总身体质量的1%~2%，数量估计是人体细胞和生殖细胞数量的10倍，它们对人体的健康有着至关重要的作用，如帮助消化食物、合成维生素等，而同时还有一些微生物则可能导致疾病。这些生活在人类体内的微生物被称为微生物群，它们的基因组被定义为微生物组。人体微生物组的概念最先由Lederberg等[1]提出，指的是在人体内或者表面存在的生态群落中共生、共栖和致病的微生物的总称

5、。如果将人定义为一个微生物和人体细胞的复合体，人类基因的范畴就包括人类基因组和微生物组的组合，人的新陈代谢功能也混合了人和微生物的特性，人类是由细菌和人体细胞共同组成的一个“超生物体”。目前对健康和疾病状态下这些细菌、真菌和其他微生物的作用还所知甚少。最近的研究显示，微生物在疾病方面，如溃疡、心脏病和肥胖症等中扮演着重要的角色。为揭示人体健康、疾病状态与人体微生物组的关系，美国国立卫生研究院(nationalinstitutesofhealth，NIH)于2007年12月19日宣布启动一项新的基因工程——人体微生物组项目(humanmicrobiomeproject，HMP)

6、[2]。作为NIH生物医学研究路标计划的一部分，NIH将在未来5年内在HMP上投资1.5亿美元。其主要目标之一是阐明微生物组及影响构成微生物分布和进化的因素，以更好地理解人类遗传及生理多样性，其结果可能为当代人类进化提供一个新的视角，即：迅速发展的科学技术、人类的生活方式和生物圈发生的变革，是否影响着“微观进化”，从而影响人类对健康和各种疾病的易感性。通过宏基因组学方法和传统基因组DNA测序方法的协调应用，HMP将为进一步研究人体相关微生物群落奠定坚实的基础。HMP的研究目标是确定个体之间是否有共同的核心人体微生物组的存在，加深对人体微生物组的变化是否与人体健康状况相关的理解

7、，开发实现上述目标所需要的新技术和生物信息学工具，处理伴随HMP项目相关的伦理、法律和社会问题。HMP的实施主要包括以下内容：首先对500种新的参考细菌的基因组进行序列测序，通过合并其他国际资助项目获得的微生物基因组信息，从而形成涵盖大约1000种微生物基因组的数据库;然后研究人员将对取自于健康志愿者身体5个部位(消化道、口腔、皮肤、鼻腔和女性泌尿生殖道)组织样本内的微生物群落进行分析;最后将从患有特定疾病的志愿者体内获得样本，从而可以将微生物组在人体特定区域的存在及变化情况与特定的疾病建立联系。目前人