传染病和慢性病与微生物有关

目前，在植物区系研究中似乎存在“虚热”的盲目现象，因为植物区系与疾病关系中最重要的科学问题，即“因果关系”，尚未得到明确回答。

微生物群是指在人体内外“定居”的所有微生物的总称，又称菌群。越来越多的研究证明，炎症性肠病、糖尿病、多发性硬化、自闭症、癌症等疾病与人体菌群密切相关，这也促使了全球人类微生物组研究的热潮。

仅在2018年，就有2400多项临床试验来测试基于微生物组研究的治疗方法。不仅如此，很多大型制药公司，如武田、辉瑞、百时美施贵宝等。还与微生物集团公司签署了合作协议，以开发更多新的微生物治疗药物。

但《中国科学报》在采访中发现，业内多位专家表示，目前对植物区系的研究似乎存在“虚热”的盲目现象，因为植物区系与疾病关系中最重要的科学问题，即“因果关系”，尚未得到明确回答。此外，微生物组研究经常陷入传染病研究模式的误区。

“传染病和慢性病都与微生物有关，但它们的机制有着根本的不同。如果我们按照过去‘传染病’的思路，在微生物学领域寻找所谓的好项目进行投资，结果可能是相反的。”罗格斯大学、上海交通大学特聘讲座教授赵丽萍教授提醒。

人类健康的晴雨表

微生物的代谢产物——青霉素的发现，挽救了无数生命，显著提高了人类的寿命。中国科学院微生物研究所所长刘双江写道：“一种微生物拯救了成千上万的个体生命，一群微生物可以拯救未来人类的生存。”他认为，人类微生物组的研究成果将对慢性病的防治、亚健康的调理、医学观念的革命和新技术的发展产生重大影响。

人体皮肤、口腔、肠道等很多部位都有大量的微生物。生活在人体内外的微生物的细胞数量可达人体自身的10倍，且有数十亿个，其中90%以上的共生微生物生活在人体消化道内，即“肠道菌群”。

2月4日，Nature Biotechnology报道，澳大利亚哈德逊医学研究所、英国韦尔科姆桑格研究所和EMBL欧洲生物信息学研究所的科学家从健康人的肠道中发现并分离出100多种全新的细菌。这些新资源将为开发治疗胃肠疾病、感染和免疫疾病的新方法奠定基础。

植物群也被称为人类健康的“晴雨表”。它们通过参与免疫调节、能量代谢、神经信号传递和感染控制来影响人们的身体状况。上海海洋大学食品科学学院教授马明表示，肠道菌群与消化道疾病、代谢性疾病、免疫性疾病、心血管疾病和精神疾病有关。例如，自闭症儿童肠道微生物多样性和丰度的降低与自闭症的严重程度显著相关。

赵丽萍还在《自然》杂志上发表论文称，有益菌能产生抗炎、镇痛、抗氧化物质，还能合成维生素、氨基酸、丁酸盐等营养物质，对人体有滋养和保护作用。有害细菌可产生神经毒素、致癌物和游离抗原，进入血液后可引起儿童孤独症、老年痴呆、肥胖、糖尿病、冠心病甚至癌症等慢性疾病。

跳出“传染病”的思维

随着微生物组研究的深入，全球许多跨国公司在大量研究的基础上提出了微生物制药、辅助治疗和各种产品，微生物开始成为新治疗药物的丰富来源。

粪菌移植现在是医学上的热门话题。马明介绍，粪菌移植是将健康志愿者的肠道菌群转移到患者肠道，修复患者的菌群系统，实现肠道及肠外疾病的治疗。粪菌移植这种新方法，还可以缓解高血压、肥胖甚至抑郁。

“粪便细菌移植之所以有效，是因为患者肠道中缺失的重要有益菌被重新引入体内。然而，健康人的胃里应该有哪些重要的有益菌，目前还是一个模糊的说法。”赵丽萍说。

患者的菌群与健康人的菌群不同，可能有两个原因。首先，一些疾病首先出现在人体内，然后菌群结构发生变化；第二，菌群结构的变化引起人体的病理变化。然而，在许多情况下，确认菌群与疾病之间的关系只是“相关性”还是“因果关系”，仍然是一个尚未解决的科学问题。

不仅如此，人类菌群中还有成千上万的微生物，除了细菌之外，还包括古细菌、病毒、真菌和原生动物。什么对人体有好处？哪些对人体有害？哪些可能是“中间派”，如果控制得当，哪些是有益的，如果没有，哪些是有害的？这些问题还不清楚。

赵丽萍说，目前微生物组学研究往往陷入传染病研究的误区，认为“某一病原体对应某一疾病”，杀灭有害细菌就能实现疾病治疗。其实这种思维是不正确的。

“慢性病看似是有害微生物过度生长引起的，但实际上是有害微生物的增加。

是由能够压制它们的有益菌减少导致的。”赵立平把人体菌群比喻成热带雨林，有益菌就像大树，起到稳定全局的作用，但若大树没了，环境发生恶化，有害菌才会滋生。

在赵立平看来，结构失调的肠道菌群可能是诱发慢性病的重要因素，真正想要通过研究微生物组去预防或治疗慢性病，核心就在于恢复正常的菌群生态系统，把“大树细菌”找到，用营养和“引种”的手段将其恢复并促使它长到一定的数量，这样才能够从根本上解决问题。

“微生物组研究方向要以健康人的研究为主，病人的研究为辅。另外，要以营养为主，药物为辅。”赵立平说，“但现在的大型制药公司很难这样转变自己的思路。”

抓住变道超车的机遇

正由于微生物在疾病治疗、人体健康方面具有重要作用，各国纷纷开展微生物组计划，包括“人类肠道宏基因组计划”、美国“人体微生物组计划”等。

但到目前为止，由于方法和标准不统一，对于健康人的微生物组的结构特征依然缺乏统一的认识。赵立平指出，这个问题将造成无法在全球尺度上揭示微生物组影响人体健康的基本规律，同时严重制约了微生物组技术在健康测量和判定、疾病诊断和预警以及产品疗效和毒副作用评估等方面的应用。

为此，赵立平等人在《自然》杂志发文，呼吁组织全球的力量，开展“人类健康微生物组计划”，把健康人体共生微生物组的基因组成变化全部测定出来，形成健康的基准，从而推动菌群在疾病防治和健康维护中的作用研究。

他特别建议启动“国际华族健康微生物组研究计划”，希望通过对海内外华人的肠道微生物组结构变化与健康关系的系统研究，深入理解在遗传背景相对稳定，而饮食结构和生活方式发生快速变化时，菌群结构的改变在疾病谱的变化中的地位和作用，从而有助于深入揭示慢性病的发病新机制。

“要解决中国人的健康问题，首先得有一个中国人的健康微生物组参考标准。如果我们尽快行动，就可以给全世界微生物组研究树立一个榜样，从而起到引领的作用。那么，中国在这个领域里就有了后发优势。这对中国来说将是一个变道超车的机遇。”赵立平说。