最熟悉的“陌生人”

<正>生命现象多姿多彩,历来是人类探究的焦点之一。当人们对人类基因组计划耳熟能详,并领略了其后的人类蛋白质组计划、人类微生物组计划和人类肠道宏基因组计划后,一个新的生命科学庞大计划也开始规划并将很快动工,这就是"人脑活动图计划"。虽然只有1.5千克左右,由1000亿个神经细胞组成的大脑却是人体中最复杂的部分,也是宇宙中已知的最复杂的组织结构。大脑是人体的神经中枢,人体的一切生理活动都是由大脑     

人体基因组研究的展望

人体基因组研究分两个阶段。第一个阶段是以1990年美国正式启动的“人体基因组计划”[1]为标志，预定在15年内主要完成人体基因组的遗传连锁图、物理图、转录图和核苷酸序列图等四张图谱。这是弄清楚基因组内所有核着酸的物理位置。2005年以后则开始了“基因组后”阶段的研究（2），也就是进入所谓的“蛋白质组”时期，其目标是阐明由基因组内的基因编码产生的蛋白质的功能，揭示基因组的核苷酸序列所蕴含的生物学功能和意义，在此基础上，使人类得以认识自身的遗传本性。两个阶段在时间上是可以明确划分的，但在工作内容上却是连贯延续的。…     

人体肠道微生物与健康

正人体肠道微生物时刻伴随人类成长,不仅帮助消化食物,更是人体有效抵抗外界病原菌入侵的屏障。漫长的进化过程形成的平衡稳定的肠道微生态环境对于人体的营养、代谢和免疫起着至关重要的作用。人体内存在大量共生微生物,它们大部分寄居在人的肠道中,数量超过1000万亿(10~(14)数量级),是人体细胞总数的10倍以上,其总重量超过1.5公斤,若将单个微生物排列起来可绕地球两圈。胃肠道是微生物的"大仓库",人体就是一个移动的微生物聚集地。从基因组角度看,一个健康成年人肠道微生物的全部基因组数量异常庞大。在漫长的进化过程中,肠道微生物与人类     

“人类微生物组整合计划”发布最新研究成果

<正>人类微生物组整合计划将人体中发现的与健康相关的微生物置于中心舞台上。日前,美国国立卫生研究院(NIH)人类微生物组整合计划(iH MP)发布的研究成果,提供了两种疾病及妊娠过程中的微生物和人类数据资源。这将有助于理解人类宿主与相关微生物的相互作用,对未来的精准医学研究具有重大价值。这一工作包括三项代表性研究:两篇发表在《自然》杂志上,一篇发表在《自然·医学》杂志上。多年来,慢性病研究专注于人类细胞和细胞相互作用的过     

体内微生物组与糖尿病

糖尿病的发病率增加与人类生活方式的改变是相关的。绝不单单只是遗传原因。你可曾听说过，肠道里的细菌也会让你患上糖尿病。如今．研究人员正在对人体的肠道微生物组是如何影响代谢作用．进而引起糖尿病的课题进行深入的研究．     

肠道菌群与肥胖

正科学家早就知道人体是各种微生物的"家园",但直到十多年前,他们才意识到人体微生物群有多么庞大和复杂。在人体微生物群的研究中,肠道细菌是目前最受关注的热点。肠道菌群在人体营养代谢、免疫调节等多个生理过程中扮演着重要角色。大量研究发现,肠道菌群和肥胖之间存在极强的关联。最初,美国科学家戈登注意到肥胖的人和苗条的人肠道的菌群有较大差异,肥胖者的     

国际人类微生物组联盟启动

经过近3年的酝酿和筹备,以解析人类共生微生物与健康关系为目标的国际人类微生物组联盟（IHMC）近日在德国海德堡宣布成立。来自美国国立卫生研究院（NIH）、欧盟委员会,以及中国、日本等9个国家的科学家出席成立大会并交流了各自的计划和进展。     

"大科学"计划之一--跨部门太空脑科学实验计划

跨部门太空脑科学实验计划是美国国家科学基金会(NSF)为响应美国议会提出的“人脑十年”而组织的国际合作计划。它的原形是1998年4月美国航空宇航局的一个任务，主要是研究动物和人类神经系统以及在太空飞行中的反应。现在，由多个国家和美国多个部门参与的人类和动物在空间微重力等条件下的神经科学实验和数据分析正在展开。     

年轻与健康，可以源自内“菌”

<正>越来越多的证据表明,肠道微生物在控制衰老和促进长寿方面发挥着关键作用。长久以来,人们一直期望能延缓,甚至逆转衰老。随着年龄增长,各种各样的致病微生物加大频率折磨我们。为了抵御这些病原体,人体集结了另一些微生物“卫兵”,它们大量存在于肠道中。     

人体肠道微生物群、营养与健康

人体肠道微生物群是人体消化道系统中栖息的微生物总称.这些微生物与人体长期共进化,形成了一个平衡的微生态系统.人体微生物群与健康和疾病密切相关,被视为人体最大的内分泌"器官".该器官具有调节功能,通过改变微生物群的构成、种类与比例实现维护和恢复人体健康的目的.因此,人体微生物群及其与机体互作平衡网络研究,将为精准医学的诊断、治疗和预后评估带来革命性变化.肠道微生物群与摄入食物营养密切互作,不仅有助于降解食物营养素,还能够合成多种营养素供人体利用.研究者逐步认识到人体、微生物群、营养和免疫存在密切互作关系,因此,解析这一互作网络将为精准营养学的发展带来前所未有的新机遇.本文在总结目前人体肠道微生物群、营养与健康关系研究成果的基础上,从多个视角综述了此交叉领域日新月异的进展.     

我们与细菌共生共存

在美国《科学》杂志列出的“2011年十大科技突破”中，人体微生物与饮食、疾病关系的新发现位居其中。在过去几年里，许多研究都揭示，我们身体内的微生物种类之多，我们与微生物之间的关系之密切，令人惊讶不已。     

中国深部地下生物圈亟待研究

正习近平主席在2016年全国科技创新大会报告中指出:"向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题".在我国一批地球科学领域专家的建议下,"中国地球深部探测计划"被列入国家重大科技项目议程.深部地下生物圈是地球深部圈层的一部分,也是实现"深地"科技战略的重要内容之一.我国正在组织一批大陆科学深钻研究,其中就包括深地生物圈的探测和研究.另一方面,2016年国家自然科学基金委员会启动了水圈微生物重大研究计划.2017年科技部将微生物组计划列入日程.国际上,2016年美国国家微生物组计划启动.国际大洋钻探计划     

网上可以查询人类基因

由多国科学家组成的国际研究小组于4月20日在网上公布了“人类基因数据库”。该数据库提供了与人体每个具体基因相关的大量生物数据,被专家称作医学与生物学的一大进步。于2001年4月公布的“人类基因组草图”包含了大约30亿个DNA片断。然而,由于草图上未标明人体3万多个基因具体的起始位置,所以研究人员在草图上寻找个别基因就好似“大海捞针”。为了解决这个问题,来自11个国家的152名科学家组成了一个名为“人类基因国际集团”的研究小组。经过3年的努力,他们已经在“人类基因数据库”中建立了有关人体2万多个基因的生物数据,其余部分将…     

肠道微生物与皮肤疾病——肠-脑-皮轴研究进展

皮肤疾病,特别是湿疹、皮炎和痤疮等不仅影响个人形象,还可引起躯体感觉不适或精神异常.皮肤疾病影响人群广泛,病因复杂,复发率高,全球范围内患病人数不断增加.皮肤疾病与心理疾病之间存在密切联系,并且心理疾病的患病比例增长趋势也很明显.近年来的研究表明,肠道状态、肠道微生物以及心理疾病与皮肤疾病的关联称作肠道-大脑-皮肤轴(肠-脑-皮轴).肠道微生物可影响皮肤疾病的发生,并且精神状态与肠道微生物健康状况可折射皮肤健康状况.反之,皮肤状况也可作为精神状态和肠道微生物健康状况的评估参照.饮食是通过肠-脑-皮轴影响皮肤的重要因素,而心理因素对皮肤健康的影响也不能忽视.通过将肠道和皮肤微生物、肠道状态、大脑以及皮肤作为一个系统,而非独立对待,进而围绕肠-脑-皮轴进行干预将是解决皮肤疾病的重要方法.未来皮肤病的治疗趋势是将饮食、益生菌、益生元、药物和心理健康等方式综合运用.本文将重点介绍人类第二基因组——人体微生物组、肠道-大脑-皮肤轴与皮肤疾病的关系以及相互影响有关的研究进展.     

读你：生命天书

1990年启动的人类基因组计划，历经艰辛和竞争，终于在10年后传出特大喜讯。参加该项目的各国科学家今年6月26日宣布，人类基因组工作草图已绘制完成，这是人类科学史上又一里程碑式的创举。如果将人类基因组比喻为一本由30亿个“字母”（碱基对）组成的生命天书，那么，这本天书由23章组成，每一章为一个染色体。而每一个染色体上，又包含着数千个被称为基因的“故事”。人类基因组计划就是测出人体所有染色体的30亿个“字母”的顺序，然后去读懂“故事”。6月26日公布的人类基因组工作草图包含人体90％以上的“字母”的位置信息，这足以帮…     

利用单细胞扩增技术解析母婴间肠道微生物构成及功能

微生物在人体中扮演重要角色,而婴儿早期微生物对日后健康发育至关重要.微生物可通过产道和母乳这2种主要途径从母亲传递给婴儿.本研究利用单细胞扩增技术对3对母婴粪便样品(共48份细菌悬液)进行宏基因组测序分析,旨在探究母婴间肠道微生物构成并对相关功能基因作出分析.结果显示,每对母婴间微生物尽管含量不同,但种类都高度相似(99%).三婴儿中,一个顺产婴儿显示与其母亲有相似的高丰度物种,如Roseburia hominis,Roseburia intestinalis,Eubacterium rectale,Eubacterium eligens等;另2个剖腹产婴儿显示与皮肤、口腔相关的高丰度物种,如Propionibacterium acnes,Staphylococcus saprophyticus/S.haemolyticus,Delftia acidovorans等.剖腹产婴儿中拟杆菌少于顺产婴儿,如Bacteroides(B.)fragilis,B.helcogenes,B.salanitronis等.本研究共检测到1283种细菌,除常见的人体肠道微生物外,还检测到4个低丰度物种,分别是Lactobacillus(L.)amylovorus,L.kefiranofaciens,L.sanfranciscensis和Bifidobacterium asteroids.粪便样品功能宏基因组显示,婴儿粪便中富有与碳水化合物相关的磷酸转移酶系统(PTS)和β-葡萄糖苷酶基因.本研究初次使用单细胞扩增技术对母婴间肠道微生物组成及功能做出探索,获得了较高测序深度及物种多样性,发现了之前鲜有报道的低丰度物种,证实单细胞扩增技术可用于后续不同生态环境微生物领域的研究.     

转基因动物和基因组研究

人类基因组 生命科学的核心是基因及其表达的调节控制。通俗地说，就是要弄清楚哪种性状是由哪种基因控制的，以及是如何控制的。因此，生命奥秘的探索应从基因开始。 早先，我们对基因的研究是一个一个进行的。当我们观察到生物体的某一种变异，或者发现人类的某一种疾病，我们便寻找引起这种变异或疾病的基因，进而研究这种基因的结构 （ＤＮＡ序列）和功能。但是，人类的基因有５万种，按照这种传统办法来一个一个地分析、研究基因，远远不能满足我们对生命科学探索的追求。科学家希望改变过去那种逐一分析的做法，而是一下子把构成人类所有基因（称为基因组）的全部共３０亿个核苷酸序列都测定出来，然后从中寻找出人类的各种基因。美国科学家首先提出了这一设想，这就是计划利用１５年时间投资３０亿美元来研究的“人类基因组计划”。 人类基因组计划改变了传统的基因分析方法，它着眼于整个基因组的所有基因，用整体的观念来研究人类基因的结构及其相互关系。这是人类认识自我的最伟大的计划。有人把这个计划与”曼哈顿原子弹计划”和“阿波罗登月计划”相媲美。事实上，无论从计划的深度、广度以及它对人类未来的深远影响来考虑，该计划都远远超过前两个计划。 人类基回组计划的伟大设想激起...     

人类基因组计划与现代分子医学

从1990年起实施的人类基因组计划。是人类有史以来最宏伟的科研计划之一。不亚于20世纪60年代的“阿波罗登月计划”。该计划又称“人体阿波罗计划”——     

藏在身上的“微”星人

正人体上生活着许多对人体有益的微生物,有些已经与人体难分难舍,正如诺贝尔奖获得者莱德伯格所说,这些微生物与人体共同构成了一个超级生物体。人体许多部位都生活着这样的微生物,这些微生物绝大多数是细菌,其中肠道中的微生物数量最多、种群最丰富,大约80%的人体正常微生物都集中在这里。它们的数量超过100万亿个(这个数字大约是人体细胞总数的10倍),总重量超过1千克,接近人体肝脏的     

植物乳杆菌P-8对肠道菌群的调控及其机制

生物多样性是支撑地球生态系统稳定持续的重要条件.作为微观世界的主宰者,微生物是地球生态圈中既古老又具有极强的进化能力的庞大种群.地球微生态系统关乎于地球的生命繁荣,而人体的生态系统,作为这个庞大家族的一个分支,对人体的健康也至关重要.人们对肠道菌群的探索起步较早,尤其在近10年,研究呈现出爆发式的增长.在掀开肠道菌群这层神秘面纱之后发现,原来菌群与许多人体常见疾病都有着密切的关联,甚至是与肠道看似毫无联系的神经系统疾病都有着直接的影响.工业化的现代生活产生了一系列对于微生态系统破坏极强的因素,使得人体肠道生态系统遭到破坏,而如何修复肠道微生态系统,则是在肠道菌群研究中的最终要面对的问题.益生菌作为调节肠道菌群的直接途径,具备大量的科学数据的支撑,其特有的安全无副作用等特点,已得到广泛的认可.目前研究较多的益生菌主要归属于乳杆菌和双歧杆菌.Lactobacillus plantarumP-8(植物乳杆菌P-8)是目前研究与应用较为成熟的一株益生菌,通过对其全基因组进行分析,从遗传层面鉴定其具有较高的安全性,不含抗性基因等对人体有潜在威胁的基因.从其与人体肠道菌群的调控以及机制研究中发现,Lactobacillus plantarumP-8不仅在人体肠道中具有超过17周的定殖时间,同时还能够针对不同年龄人群肠道菌群特征进行有效的平衡与改善,并且具有较高的抑菌能力,具有替代抗生素的潜能,实用意义较大,且兼顾人类、动物、环境三者间的和谐共存.