我們也許對“全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)”這個(gè)名詞并不陌生——對于某種疾病而言,當比較足夠多的患病與不患病人群基因組后,有可能就可以找到與疾病相關(guān)的遺傳變異。這也是全基因組關(guān)聯(lián)研究背后的理論基礎,自第二代基因組測序技術(shù)興起之后,十多年來(lái),科學(xué)家們正在利用GWAS尋找包括精神分裂癥和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎等在內的疾病遺傳基礎。
但是上半年Cell的一篇文章指出,很多GWAS發(fā)現的遺傳變異并不具有特定的疾病生物相關(guān)性,同時(shí)不能作為良好的藥物靶點(diǎn)。這確實(shí)頗具道理,今天哈佛大學(xué)醫學(xué)院在Nature雜志上公布的一項最新研究就指出,雖然微生物全基因組關(guān)聯(lián)研究指出疾病與微生物變化密切相關(guān),但是卻無(wú)法確定它們的關(guān)聯(lián),最新研究提出了一種新方法,能幫助科學(xué)家們梳理腸道細菌與疾病之間的因果關(guān)系,真正找到微生物與疾病的關(guān)聯(lián)。
在過(guò)去的十年中,科學(xué)家們找到了數以千計的共生微生物,也就是在我們人體內的微生物族群,他們也解析了這些不同的微生物之間可能存在的聯(lián)系,以及是否與疾?。òㄌ悄虿?,多發(fā)性硬化癥和炎癥性腸?。┐嬖陉P(guān)聯(lián)。然而迄今為止,科學(xué)家們仍不清楚特定微生物的存在,或者數量上的波動(dòng),是否以及如何影響我們的健康:它們僅僅只是疾病的標志物呢?還是它們就是活性物質(zhì),能傷害我們機體,為某些疾病提供保護呢?
在這篇文章中,研究人員采用了一種稱(chēng)為“microbial triangulation(微生物三角定位,生物通譯)”的新方法,這種方法模擬經(jīng)典的海上導航的原理,或者說(shuō)就像是通過(guò)多個(gè)來(lái)源的數據跟蹤移動(dòng)電話(huà)的位置一樣,只不過(guò)研究人員尋找的不是星星或者手機信號發(fā)射塔,而是小得多的微生物。這樣研究人員就能逐步縮小細菌種類(lèi),從而鑒定出調節特定疾病的特定微生物。
哈佛醫學(xué)院微生物學(xué)和免疫生物學(xué)教授Dennis Kasper說(shuō):“我們的方法可以幫助科學(xué)家‘海底撈針’,找到用于調節健康的上千種微生物?!?/span>
在這項研究中,研究人員比較了含有不同種群腸道細菌的幾組小鼠的腸道微生物群。他們將小鼠分成兩組,一組喂食人類(lèi)正常腸道微生物,一組喂食小鼠正常腸道微生物。當研究人員給它們再喂食一種能引發(fā)腸道炎癥或結腸炎的化合物時(shí),第一組出現了保護作用,而第二組則出現了嚴重的疾病癥狀。
接下來(lái),研究人員把所有的小鼠都放在同一個(gè)生活空間里,結果發(fā)現它們對疾病的反應發(fā)生了明顯的變化:第一組保護作用加強了,第二組也這種疾病產(chǎn)生了越來(lái)越多的抵抗力,只出現了溫和的癥狀,這表明腸道細菌通過(guò)共同的生存空間,可以改變動(dòng)物應對疾病的能力。
為此,研究小組首先分析每個(gè)小鼠的腸道組成,比較它們共享生存空間前后的微生物譜,由此完成了“三角定位”,科學(xué)家們推斷,致病微生物的數量要么隨著(zhù)疾病的嚴重程度而升高,要么降低,小鼠體內只有一個(gè)這樣的微生物群符合這個(gè)情況,也就是一種被稱(chēng)為毛螺菌科(Lachnospiraceae)的細菌家族,這種細菌通常在人類(lèi)腸道以及其他哺乳動(dòng)物的腸道中被發(fā)現。
這項研究表明,將可能的微生物“嫌疑人”清單逐步縮減的這一模型不僅可行,而且對于找到微生物-疾病之間的真正關(guān)聯(lián)至關(guān)重要。
(本文轉載生物通)