人类微生物组发展态势及建议

 近年来，基因组测序与分析技术的进步推动了人类微生物组研究的发展，进一步解析人体微生物组与全生命周期健康、疾病的发生发展、营养/药物功效发挥的关系，并由此带来健康与医疗理念的变革。通过全面分析全球人类微生物组发展趋势，发现当前人类微生物组参考序列解析仍处于起步阶段，由“普查”人类微生物组的构成与分布逐步扩展到解析特定人群的微生物组。随着研究的深入，人类微生物组功能的因果机制解析逐渐成为研究重点，基于人类微生物组重构进行健康干预受到更多关注。中国已经开展了大量人类微生物组基础研究，在粪菌移植等特定应用方向取得了一定的进展，但仍面临缺少对大规模人群样本的长期跟踪分析、研究系统性需进一步加强、高价值微生物组重构产品自主创新能力不足、产品开发存在监管漏洞等问题。提出了推动中国人类微生物组发展的政策建议。     

肠道微生物样本库:伦理考量和管理规范

 人体微生物组与健康和疾病的关系是重要的科学问题。而人体微生物样本库的建立是人体微生物组研究的重要基础,这个新兴领域迫切要求对已建立的价值体系和伦理规范进行调整和变革。本文讨论人体微生物样本库建设中的知情同意、样本和数据的所有权、隐私和风险等;并以粪菌库和粪菌移植为典型案例,分析选择"最佳"、"健康"供体所面临的医学和伦理困难;提出了人体微生物样本库监管的政策建议。     

微生物——藏在人体内的人类“共生战友”

正从基因数量的角度说,我们99%是微生物,只有1%才是"人"。仅仅关注人体,关注人类基因组,并不能完全掌握人类疾病与健康的关键问题。科学家们已经证实,在人们体内和体表生存和繁衍的微生物,数量达1000亿个,是人体细胞数量的10倍。我们体内和体表的微生物以及含有的全部基因数量是人类基因组中基因数量的100倍。所以,从基因数量的角度说,我们99%是微生物,1%是"人"。科学家们已经意识到,仅仅关注人体,关注人类基因组,并不     

利用局部关联算法研究抗生素对人类肠道微生物菌群的影响

人类肠道微生物与人体健康有着千丝万缕的联系,肠道微生物群的改变是人体健康及功能的标志物。利用局部关联(eLSA)算法研究抗生素对人体肠道微生物菌群之间关联的影响,结果表明:抗生素对肠道微生物的影响,不仅出现在全局的时间序列关联中,同时还出现在局部和带时间延迟的关联序列中;肠道微生物经历重复的抗生素扰动时,部分扰动反应关联消失或出现新的关联,说明抗生素的扰动可以改变肠道微生物菌群间原有的状态,这种改变甚至有可能是长期的;个体拥有的肠道微生物并不完全相同,不同的个体对应同样的抗生素扰动会有不同的个性化反应。     

利用eLSA算法研究抗生素对人类肠道微生物菌群的影响

人类肠道微生物与人体健康有着千丝万缕的联系,肠道微生物群的改变是人体健康及功能的标志物。本文利用eLSA算法研究抗生素对人体肠道微生物菌群之间关联的影响,结果表明：抗生素对肠道微生物的影响,不仅出现在全局的时间序列关联中,同时还出现在局部和带时间延迟的关联序列中;肠道微生物经历重复的抗生素扰动时,部分扰动反应关联消失或出现新的关联,说明抗生素的扰动可以改变肠道微生物菌群间原有的状态,这种改变甚至有可能是长期的;个体拥有的肠道微生物并不完全相同,不同的个体对应同样的抗生素扰动会有不同的个性化反应。     

电磁辐射污染与人体健康

电磁辐射是一种主要的污染源,它能破坏人体的热平衡,导致机体受损,从而影响人体的健康和安全．随着电子工业的发展,电磁辐射对环境及人类健康的危害愈加严重,如何有效地防治污染、提高人们生活质量,已成为实施可持续发展战略的重要方面之一．     

电磁辐射污染与人体健康

电磁辐射是一种主要的污染源,它能破坏人体的热平衡,导致机体受损,从而影响人体的健康和安全,随着电子工业的发展,电磁辐射对环境及人类健康的危害愈加严重,如何有效地防治污染、提高人们生活质量,已成为实施可地续发展战略的重要方面之一。     

口腔微生物群落与疾病研究进展

人体口腔微生物群落由700余种细菌、真菌、病毒等构成。口腔微生物与龋病、牙周病、牙髓及根尖周感染等多种口腔疾病及心血管等口腔以外部位疾病密切相关。传统观点认为口腔关键致病优势菌是相关疾病发生、发展的关键因素。近年来,随着"人类微生物组计划"的实施及宏基因组学相关项目的开展,加深了对口腔微生物群落的认识,支持了群落结构的生态失衡学说。将口腔微生物群落大数据信息转化为具有实际运用价值的临床诊疗手段,具有重大意义。从常见口腔及相关系统性疾病微生物群落研究进展入手,介绍了口腔微生物群落与疾病的关系,指出了建立基于微生物群落信息的疾病诊疗系统,实现疾病个体化诊疗的新思路。     

从人菌共生的角度探讨生物安全与传染病防控的新思路

 近年来发生的与传染病以及生物安全相关事件,如2003年严重急性呼吸系统综合征（SARS）和近期中东呼吸综合征（MERS）等,以及合成生物学技术在人造生命方面的安全风险,提示传染病防控和生物安全的现状不容乐观。如何重构、重建、重塑人类与微生物、尤其是病原微生物之间的关系,已成为重要的现实问题。结合国内外关于人体共生微生物尤其是肠道菌群与慢病相关性的研究进展,从生命起源与协同进化的角度考虑,提出需要正视微生物本身应有的生存空间与生存逻辑,辩证分析并重构人与病毒、人与菌群之间的平衡关系,从人菌共生、人菌共赢的角度出发,通过改善人体共生微生态环境,提高人体免疫力,为传染病防控和生物安全提供新思路。     

人体益菌膜生态防御屏障

人体中的微生物菌群做为人体免疫系统的重要组成部分,在构建人体免疫系统、增强人体免疫功能等方面具有非常重要的生物学意义,并与宿主形成相互依存、相互制约的共生关系.通过研究,菌群可以在皮肤和鼻腔、眼腔、耳腔、口腔、消化道、生殖泌尿道等人体体外和体内环境的界面,构筑了一道隔离致病微生物和各种毒素的系统化的微生物膜性聚合物——人体"益菌膜"生态防御屏障.这层生物屏障能有效保护宿主,使机体免受致病微生物侵袭,在维系人体健康过程中扮演着极其重要的角色.本文系统阐述"益菌膜"生态防御屏障的形成建立、作用机理及应用前景,为探究"菌群平衡"的人体微生态系统与健康的关系提供理论参考,对滥用抗生素引发的细菌耐药性、人体生态平衡等研究提供一定的参考价值.     

A framework for human microbiome research

A variety of microbial communities and their genes (the microbiome) exist throughout the human body, with fundamental roles in human health and disease. The National Institutes of Health (NIH)-funded Human Microbiome Project Consortium has established a population-scale framework to develop metagenomic protocols, resulting in a broad range of quality-controlled resources and data including standardized methods for creating, processing and interpreting distinct types of high-throughput metagenomic data available to the scientific community. Here we present resources from a population of 242 healthy adults sampled at 15 or 18 body sites up to three times, which have generated 5,177 microbial taxonomic profiles from 16S ribosomal RNA genes and over 3.5 terabases of metagenomic sequence so far. In parallel, approximately 800 reference strains isolated from the human body have been sequenced. Collectively, these data represent the largest resource describing the abundance and variety of the human microbiome, while providing a framework for current and future studies.     

Ecology drives a global network of gene exchange connecting the human microbiome

Horizontal gene transfer (HGT), the acquisition of genetic material from non-parental lineages, is known to be important in bacterial evolution. In particular, HGT provides rapid access to genetic innovations, allowing traits such as virulence, antibiotic resistance and xenobiotic metabolism to spread through the human microbiome. Recent anecdotal studies providing snapshots of active gene flow on the human body have highlighted the need to determine the frequency of such recent transfers and the forces that govern these events. Here we report the discovery and characterization of a vast, human-associated network of gene exchange, large enough to directly compare the principal forces shaping HGT. We show that this network of 10,770 unique, recently transferred (more than 99% nucleotide identity) genes found in 2,235 full bacterial genomes, is shaped principally by ecology rather than geography or phylogeny, with most gene exchange occurring between isolates from ecologically similar, but geographically separated, environments. For example, we observe 25-fold more HGT between human-associated bacteria than among ecologically diverse non-human isolates (P = 3.0 × 10(-270)). We show that within the human microbiome this ecological architecture continues across multiple spatial scales, functional classes and ecological niches with transfer further enriched among bacteria that inhabit the same body site, have the same oxygen tolerance or have the same ability to cause disease. This structure offers a window into the molecular traits that define ecological niches, insight that we use to uncover sources of antibiotic resistance and identify genes associated with the pathology of meningitis and other diseases.     

当前慢病防控困境迫切呼唤新医学和菌心说

 进入21 世纪以来,国际社会所面临的慢病防控形势愈发严峻,不仅对于肥胖、糖尿病、高血压、肿瘤等慢病仍然缺乏良策,而且新药研发速度也并没有随着人类基因组计划的完成得到提高,进而导致欧美以及中国医疗改革举步维艰,反过来提示当代医疗模式可能存在一定问题。结合国际上的研究进展,针对这些问题进行系统分析以及基于大量志愿者进行科学研究的基础上,提出“慢病的菌源性学说”,倾向于认为人体慢病主要是由于多种因素所导致的人体共生微生物菌群紊乱造成的,同时证明可通过纠正胃肠道菌群紊乱显著改善包括便秘、肥胖、糖尿病等在内的慢病症状。在此基础上,还进一步提出“心理活动的菌源性学说”,认为人类的心理活动除了与大脑密切相关之外,还与人体共生菌群密切相关,甚至不排除人类心理活动有可能是微生物菌群通过人体大脑控制下的机体行为所展示出来的一种表现。进而提出新医学理论和菌心说学说,认为人菌平衡是健康的标志,而人菌失衡是慢病的根源,而且人菌失衡的关键在于人体和菌群之间的碳源竞争。菌心说学说认为相对于人体的躯体和大脑而言,由人体共生微生物菌群所构成的“心脑菌脑”有可能是人类心理活动的核心、中心和重心,而人体则有可能是被设计为菌群微生态系统提供生存与发展作用的场所和工具。基于这一观点,不仅可望实现慢病防控与健康管理领域的新突破,而且还有可能实现对人类心理活动以及精神意识活动的物质基础的认知与升华,对于重新认识人类以及人类社会将有可能带来前所未有的新突破。     

口腔益生菌的研究现状

口腔是一个复杂而完整的微生态系统。生活方式、外源性致病菌等外源因子可扰乱口腔微生物组与其宿主之间的共生关系引发龋齿、牙周炎、牙龈炎、口臭等口腔疾病。益生菌是一类活的并对人类机体局部或全身性健康都具有有益作用的微生物。传统上,益生菌被广泛用于功能性食品、医药保健、饲料等各个领域,最常见的用途是治疗或预防胃肠道感染和疾病,改善肠道健康。近十年,各种研究表明益生菌可通过抑制致病菌生长,改善口腔微生物菌群,调节口腔免疫力等方式对各种口腔疾病产生积极的防治效果。作为一种新兴的机体健康维护概念,维护口腔健康的益生菌及其作用机制日益受到国内外学者的密切关注,综述了口腔益生菌在常见口腔疾病中的潜在作用机制,阐述了利用口腔益生菌在防治口腔疾病时所面临的重要问题,同时在口腔益生菌未来的发展趋势和开发方向等方面剖析如何更好地利用口腔益生菌驱动健康食品产业发展,以期为口腔益生菌的深入研究及其在食品工业中的开发应用提供相应参考。     

混凝土斜方体抗压有限元分析及试验研究

随着水泥混凝土的外加剂和掺合料不断发展,仅把传统的立方体抗压强度作为最重要的性能指标显得越来越不完整.本文引入一种斜方体试件作为混凝土强度试验的试件,提出＂斜方体抗压强度＂的概念,该强度考虑了压、拉弯、剪共同作用的复杂受力状态对混凝土强度的影响.有限元分析及试验结果均表明,混凝土斜方体试件受压后沿试件钝角对角线产生主要裂缝并破坏,其破坏机理与立方体试件不同.混凝土斜方体抗压强度反映了混凝土在复杂受力状态下的材料性能,可以作为评定混凝土性能的又一指标.     

Developmental plasticity and human health

Many plants and animals are capable of developing in a variety of ways, forming characteristics that are well adapted to the environments in which they are likely to live. In adverse circumstances, for example, small size and slow metabolism can facilitate survival, whereas larger size and more rapid metabolism have advantages for reproductive success when resources are more abundant. Often these characteristics are induced in early life or are even set by cues to which their parents or grandparents were exposed. Individuals developmentally adapted to one environment may, however, be at risk when exposed to another when they are older. The biological evidence may be relevant to the understanding of human development and susceptibility to disease. As the nutritional state of many human mothers has improved around the world, the characteristics of their offspring--such as body size and metabolism--have also changed. Responsiveness to their mothers' condition before birth may generally prepare individuals so that they are best suited to the environment forecast by cues available in early life. Paradoxically, however, rapid improvements in nutrition and other environmental conditions may have damaging effects on the health of those people whose parents and grandparents lived in impoverished conditions. A fuller understanding of patterns of human plasticity in response to early nutrition and other environmental factors will have implications for the administration of public health.     

人权及其国际保护与区域性保护

迄今，人权经历了三个发展阶段，体现了三个层次的内容。它具有普遍性和特殊性这两个基本特点，是二的矛盾统一体。人权保护首先是国内问题，但随着人类社会的发展，也逐渐国际化、区域化，成为当今举世瞩目的一个问题。全球范围内国际人权保护法制化进展缓慢，人权保护的效果也不明显。相比而言，区域性人权保护走得更远。欧、美、非洲三大区域以相关国际人权件为蓝本制定了各自的区域性人权公约，建立了更为有效的区域性人权保护机制，有力地推动了国际人权保护的发展。     

体育文化形成与传播的地理学解析

体育和地理都将空间、空间内人与物运动及相互作用的方式作为关注点,体育文化赖以产生和发展的空间环境成为体育和地理间联系的纽带,以地理为视角,研究体育文化也成为人文地理学研究的一个独特领域.采用文献法、交叉研究法,对影响体育文化形成和传播的地理学因素,体育文化发展中的地理学特性以及地理学特性对体育文化形成与传播的作用等方面加以解析得出,体育文化的发展具有空间扩散、空间组织等地理学特性,并受纬度、地形、城市经济、文化等多重因素影响.