近日,中国科学院上海药物研究所果德安课题组、大连医科大学马骁驰与王超课题组,联合法国农业科学研究院教授Francis Martin,在《细胞》(Cell)上在线发表了题为A genomic compendium of cultivated human gut fungi characterizes the gut mycobiome and its relevance to common diseases的研究论文。
该研究通过大规模人类肠道真菌培养测序,建立了迄今为止最大的人类培养肠道真菌参考基因组目录,完成了代谢功能解析,揭示了人类肠道真菌多样性及其在常见疾病中的潜在作用,扩展了现有肠道真菌基因组资源,为肠道真菌群落结构、生物功能等方面的研究提供了重要的参考数据。
人体的消化系统由多种微生物组成,包括细菌、古细菌、真菌和病毒。目前,关于人体肠道细菌的群落结构以及生物功能已有较多研究。作为肠道微生态的重要组成部分,肠道真菌群落对宿主的各种生理、病理过程会产生影响。尽管研究人员能够通过真菌18S rRNA基因或核糖体DNA内部转录间隔区区域的DNA元条形码来研究肠道真菌组,丰富了对人体肠道真菌群落的认知,但对于人类肠道真菌的遗传、功能的系统研究仍然有限。上述现象出现的原因在于有限的参考基因组。
该研究利用培养组技术在135名健康中国人粪便样本中培养出12453株真菌并进行全基因组测序,获得760个肠道真菌基因组(涵盖48科、206种),其中69种为首次鉴定。研究对206种真菌进行功能基因分析以及靶向代谢组学测定,阐述了肠道真菌在基因功能和代谢产物方面的特点。进一步,研究分析1.1万个人类粪便宏基因组数据,揭示了中国和非中国人群的肠道真菌群落结构特征。研究分析28个疾病的肠道真菌组特征,鉴定出疾病相关的肠道真菌特征信号,并聚焦炎性肠病患者的肠道真菌特征,在多种小鼠结肠炎模型中验证了目的菌株的生物功能、部分活性物质和分子机制。
该研究构建的真菌基因组目录以及开展的功能解析工作,拓展了科学家对人体肠道菌群的生物多样性和疾病相关性的认知,为肠道菌相关疾病的诊疗提供了新思路。
科学家解析人体肠道真菌组及其生物功能
来源:中国科学院网