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穿越剧-必读:打破微生物,迈向微生态!加拿大首席专家提出5大主张

今日咱们特别来重视一下“微生态”这个与“微生物”只要一字之差的范畴。关于微生态的界说,大连医科大学李华军副教授曾在“肠道”讲演中有过专业介绍:

微生态学的界说是康白教师首先在第一本微生态学教材里给出的,它是说细胞水平或分子水平的生态学。

更明晰的说呢,便是微生态学是研讨正常微生物群的结构、功用以及与其宿主相互关系的生命科学分支。

也便是说,咱们将人体称为一个超级的生命体,咱们要学会维护咱们的菌群,维护咱们的微生态平衡,才会健康。

热心肠小伙伴们,大众号:热心肠先生肠道 | 李华军:硕果累累的菌群研讨和干涉,咱们从1950年开端!

微生态学的界说是康白教师首先在第一本微生态学教材里给出的,它是说细胞水平或分子水平的生态学。

更明晰的说呢,便是微生态学是研讨正常微生物群的结构、功用以及与其宿主相互关系的生命科学分支。

也便是说,咱们将人体称为一个超级的生命体,咱们要学会维护咱们的菌群,维护咱们的微生态平衡,才会健康。

热心肠小伙伴们,大众号:热心肠先生肠道 | 李华军:硕果累累的菌群研讨和干涉,咱们从1950年开端!

咱们常说的“菌群”“微生物群”“微生物组”,本质上重视的便是微生态。

工业更要重视并运用生态学

从根本上说,咱们要在菌群中探宝,找到新的科学发现和值得工业化的产品方向,都应该树立在生态学的理论系统根底上,不然往往或许仅仅井蛙之见,只见一斑,最后会因为看问题不全面而溃败。

比方早在2016年,上海交通大学的赵立平教授就曾在议论 Seres 公司的候选药物的2期临床实验失利中这么说过:

我说过,我不看好。没有厚实的生态学根底啊。为什么要挑选这穿越剧-必读:打破微生物,迈向微生态!加拿大首席专家提出5大主张些菌种组合?没有牢靠的生态学机制做根底。这种状况在环境微生物菌剂研讨范畴早已习以为常。实验室研讨效果很好,进入工厂就死了。

扎厚实实地做好菌群的生态学研讨,知道哪些细菌是支撑一个健康肠道生态系统所必需的,然后再组合。一切研讨有必要在菌株水平!不然,假象环生,误入歧途,前功尽弃。

这么多的人涌进微生物组范畴,犯着微生物生态范畴几十年曾经犯过的过错,不知现在的微生物组热还要烧掉多少钱才干冷下来啊。

热心肠先生,大众号:MicrobeClub热心肠先生:SERES遭受严重波折,大牛们怎么看?

我说过,我不看好。没有厚实的生态学根底啊。为什么要挑选这些菌种组合?没有牢靠的生态学机制做根底。这种状况在环境微生物菌剂研讨范畴早已习以为常。实验室研讨效果很好,进入工厂就死了。

扎厚实实地做好菌群的生态学研讨,知道哪些细菌是支撑一个健康肠道生态系统所必需的,然后再组合。一切研讨有必要在菌株水平!不然,假象环生,误入歧途,前功尽弃。

这么多的人涌进微生物组范畴,犯着微生物生态范畴几十年曾经犯过的过错,不知现在的微生物组热还要烧掉多少钱才干冷下来啊。

热心肠先生,大众号:MicrobeClub热心肠先生:SERES遭受严重波折,大牛们怎么看?

热心肠先生也曾在江南大学主办的“第一届益生菌、肠道微生物与人体健康世界研讨会”上,提示在益生菌工业化中的系统化危险,也提到过要从生态学视点看问题:

从生态学家的视点看来,益生菌或许并不能有用撼动品种和数量都巨大的肠道菌群。

肠Sir,大众号:热心肠先生热心肠先生:益生菌工业化,有哪些系统性危险?

从生态学家的视点看来,益生菌或许并不能有用撼动品种和数量都巨大的肠道菌群。

肠Sir,大众号:热心肠先生热心肠先生:益生菌工业化,有哪些系统性危险?

2018年9月6日,Cell 杂志背靠背宣告2篇研讨论文,将益生菌推上风口浪尖。其间一篇说的是健康人服用抗生素今后,假如吃益生菌,会搅扰菌群康复到原先的状况,而移植了自己吃抗生素前的粪菌则有助于敏捷康复。

在议论这篇文章的时分,热心肠先生提到:

请注意,参加研讨的是健康志愿者,从生态学的视点,健康生态系统有很强的功用冗余性,被损坏之后能够也应该康复到本来的生态系统,所以这提示了吃抗生素今后弥补益生菌或许不是一个好主意。

热心肠小伙伴们,大众号:热心肠先生12000字+30文献深度解读:益生菌究竟有没有用?

请注意,参加研讨的是健康志愿者,从生态学的视点,健康生态系统有很强的功用冗余性,被损坏之后能够也应该康复到本来的生态系统,所以这提示了吃抗生素今后弥补益生菌或许不是一个好主意。

热心肠小伙伴们,大众号:热心肠先生12000字+30文献深度解读:益生菌究竟有没有用?

最近,咱们又十分惋惜地看到被寄予厚望的 Synlogic 公司的候选工程菌药物折戟于2期临床实验。

2019年8月20日,Synlogic 在 1b/2a 期临床研讨中确认 SYNB1020 不能下降血氨水平后,宣告中止这株菌的后续开发。

热心肠小伙伴们,大众号:肠道工业Synlogic 股价崩盘!主力工程益生菌一株完败一株出路未卜

2019年8月20日,Synlogic 在 1b/2a 期临床研讨中确认 SYNB1020 不能下降血氨水平后,宣告中止这株菌的后续开发。

热心肠小伙伴们,大众号:肠道工业Synlogic 股价崩盘!主力工程益生菌一株完败一株出路未卜

在咱们对多位业界专家的采访中,不止一位提到 Synlogic 候选药物的失利,与对微生态疗法的机制认知缺乏有关:

周雄伟教授:肠道微生态疗法,界说不明晰,包括规模十分广泛。整体而言,该范畴渴求数据。关于一个高度杂乱,个别间异质性极端明显,个别内也常常改动的研讨目标,需求许多的“人”的微生物组数据堆集。

孔栋教授下降危险的必经之路是对肠道微生态的调理和效果机制有更深入及更全面的认知。

马迎飞教授:微生态的疗法还短少明晰的机制论述,还处在不断试错的阶段。

蒋先芝博士从研讨视点,微生态疗法存在的首要问题是分子机制的研讨,怎么从数据的相关剖析、因果关系的树立,转到许多的功用研讨和分子机制的研讨。

热心肠小伙伴们,大众号:肠道工业16专家9000字专访:菌群干涉究竟该怎么搞,职业何去何从?

周雄伟教授:肠道微生态疗法,界说不明晰,包括规模十分广泛。整体而言,该范畴渴求数据。关于一个高度杂乱,个别间异质性极端明显,个别内也常常改动的研讨目标,需求许多的“人”的微生物组数据堆集。

孔栋教授下降危险的必经之路是对肠道微生态的调理和效果机制有更深入及更全面的认知。

马迎飞教授:微生态的疗法还短少明晰的机制论述,还处在不断试错的阶段。

蒋先芝博士从研讨视点,微生态疗法存在的首要问题是分子机制的研讨,怎么从数据的相关剖析、因果关系的树立,转到许多的功用研讨和分子机制的研讨。

热心肠小伙伴们,大众号:肠道工业16专家9000字专访:菌群干涉究竟该怎么搞,职业何去何从?

由此可见,打破微生物学、基因组学等研讨的薄弱环节,从生态学视点去发现问题、处理问题,不只仅是科学家们要去尽力考虑的问题,也需求工业界专业人士在布局时充分考虑清楚,不然轻率入局或许落花流水。

根子仍在科学研讨,而打破点有5个

与许多生命科学和大健康的运用方向相似,肠道微生态方面的立异创业,是高度依赖于科学研讨前进的。因而,研讨上对生态学的爱崇有多高,相关办法学堆集有多少,会很大程度决议工业的水平有多高,危险有多低。

上星期,专门重视菌群研讨和工业动态的 Microbiome Times 网站宣告一篇文章,介绍为什么微生物组学需求结合生态学的洞悉,一起请加拿大运用微生态学首席研讨专家承受专访,提出怎么迈向微生态学的5个主张。

今日咱们对这篇文章进行全文编译,推荐给我国读者。

为什么微生物组学需求结合生态学的洞悉——以及完成它的五个过程

克里斯蒂娜坎贝尔(Kristina Campbell)

2019年9月10日

在曩昔几年里,在首要的微生物组会议上出现的研讨现已变得越来越杂乱,而且现已提醒了微生物组与宿主健康之间的重要机制联络。

事实上,某些微生物,如嗜粘蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia)和娇嫩梭菌(Faecalibacterium prausnitzii),因其有利或有害的影响而出名。

但纵观整个范畴,这种限制的办法能否让科学家把握人类微生物怎么影响健康的悉数杂乱性?

杰克吉尔伯特(Jack A. Gilbert)和苏珊林奇(Susan V. Lynch)在最近的《天然医学》杂志中的一篇观念性的文章,强调了人类微生物的杂乱性:它们穿越剧-必读:打破微生物,迈向微生态!加拿大首席专家提出5大主张不只因人而异,而且还体现出或许与其对健康的影响有关的时空改动。

Nature子刊:用集体生态学视角研讨微生态

Nature Medicine[IF:30.641]

① 解读菌群与疾病的相关,需求全面了解不同区域、不一起间段的菌群间互作、菌群-宿主互作,以及菌群对环境改动的反应;② 需求开发可统一多组学数据的菌群剖析办法;③ 共生菌群的树立影响后期菌群演替和宿主健康,探究菌群树立的影响要素和分子机制有助于开发菌群干涉的医治手法;④ 环境压力条件下,菌群的体现可分为不发作改动、改动后快速康复、组成改动但功用不变、和完全改动多种方式,⑤ 需求考虑宿主原有菌群的特点来开发干涉手法。

https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082017683

Nature子刊:用集体生态学视角研讨微生态

Nature Medicine[IF:30.641]

① 解读菌群与疾病的相关,需求全面了解不同区域、不一起间段的菌群间互作、菌群-宿主互作,以及菌群对环境改动的反应;② 需求开发可统一多组学数据的菌群剖析办法;③ 共生菌群的树立影响后期菌群演替和宿主健康,探究菌群树立的影响要素和分子机制有助于开发菌群干涉的医治手法;④ 环境压力条件下,菌群的体现可分为不发作改动、改动后快速康复、组成改动但功用不变、和完全改动多种方式,⑤ 需求考虑宿主原有菌群的特点来开发干涉手法。

https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082017683

吉尔伯特和林奇提到:“燃眉之急是,咱们要承受一个概念结构,在这个结构中,某一范畴内的发现能够被质疑并被解说。集体生态学就供给了这样一个结构”。

曩昔几十年里,在 Pubmed 的40000个微生物组研讨中,好像只要一小部分考虑到了微生物的生态群落环境。但这种状况或许行将改动。

在微生物组学范畴中,处于微生态学结构研讨前沿的科学家之一,是加拿大运用微生态学首席研讨专家兼谢布鲁克大学的助理教授,伊莎贝尔拉弗瑞斯特-拉普安特(Isabelle Laforest-Lapointe)博士。

拉弗瑞斯特是一名通过统计学和生物信息学练习的微生态学家,她之前是一名植物生态学家。

她说,虽然微生物组研讨的前史首要会集在不同的细菌及其作为个别的行为上,但她从不以为微生物组是脱离生态系统的。

“我真的在考虑微生物间是怎么相互效穿越剧-必读:打破微生物,迈向微生态!加拿大首席专家提出5大主张果的,竞赛和促进是怎么发作的”,

她在承受 Microbiome Times 修改采访时说,她和生态学家搭档的研讨条件是,只要了解微生态学,微生物研讨才干完成临床上强有力的干涉办法,然后改进人类健康。

拉弗瑞斯特与专心于微生物学和医学的免疫学家玛丽-克莱尔阿里埃塔(Marie-Claire Arrieta)博士协作,探究婴儿机体的微生物群怎么影响过敏和哮喘的后期开展。

她们在前期研讨了细菌、真菌和其他微生物的整个生态系统,以发现它们是怎么刻画免疫系统和晚年疾病的。

拉弗瑞斯特对这个范畴的开展持乐观态度——微生物科学家正在处理他们面对的生态学问题。

她说:“许多事情是有远景的,因为研讨人员正在开端了解大局。他们做得很好,因为在现在的水平,很难了解不计其数的微生物是怎么相互效果的。咱们不是在议论几只斑马和狮子,咱们是在议论咱们看不见的生物。它们真的很丰厚。”

可是她说,在研讨人员真实了解这些微生态及其与宿主的双向相互效果之前,仍需求花费许多的时刻和精力。在这里,她概述了微生物学走向生态学视角的一些必要使命:

1. 从宏生态学到微生态学的界说调整

当微生物科学家运用“康复力(resilience)”和“抵抗力(resistance)”这样的词时,他们是否切当知道自己在说什么?拉弗瑞斯特说,宏生态学中的界说方法运用到微生物学时,应该愈加当心。

她观察到,“微生物研讨人员开端运用‘热词’,却没有真实对它们进行界说,也没有从微观到微观的意思改变。这是他们有必要开端进一步考虑的问题。假如咱们运用了这些词汇,咱们有必要保证能够将它们运用到微观世界。”

2. 逾越细菌的视界

迄今为止,绝大多数微生物组研讨都会集在细菌上,细菌是人类微生物组中最丰厚的微生物,如皮肤和肠道微生物组。可是拉弗瑞斯特指出,只重视生态系统中的细菌成员会让研讨人员有很大的盲点。

她以肠道微生物为例:“咱们得考虑到细菌不是咱们肠道中仅有的活泼者。其他成分也存在,如真菌和噬菌体,”她说。“但即便它们不如细菌丰厚,它们也会对生态系统发作巨大影响。”

3. 构成跨学科协作

在这个研讨范畴,准确控制微生物群使其干涉宿主健康的才能,是一个相似圣杯相同的存在。将闻名生态学家引进微生物组的研讨,或许有助于破解更有用地运用微生物群落的暗码。

拉弗瑞斯特说:“我以为你需求有人能够做跨学科的作业,并协助微生物组科学家确认:咱们在更大的微生物群落看到的这些方式是什么——或许适用于或不适用于他们所观察到的,并提示微生物群落是怎么相互效果的。”

4. 从简略到更杂乱的模型

生态学是关于生境的,而且拉弗瑞斯特强调了微生物研讨人员取得真知灼见所运用的模型的重要性。

“他们运用生化来实验,也运用基因实验和骤变实验。她说:“他们真的在尽力测验简略的模型,并企图从中了解它们”。“他们终究不得不进入愈加杂乱的人类模型,企图仿照相同的成果:你在老鼠或果蝇身上观察到的很或许不会发作在人类身上,或许以不同的方法发作。”

5. 运用恰当的生物信息学剖析

横亘在原始数据和可行性洞见(可视化)之间的是十分重要的生物信息学剖析。因为拉弗瑞斯特受过生物信息学和统计学的练习,她对剖析挑选上的许多考量并不生疏。

“关于任何想从事微生态学的人来说,生物信息学是最具挑战萌族速泡净性的部分,”她说。“每一轮你都有十个决议。所以你有几个干流剖析能够运用。可是你也能够运用那些还没被证明但应该会更好的新的剖析流程”。

运用生物信息学剖析的研讨的每次更迭,都能够更好地使咱们了解生态环境。

(全文完毕)

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