5月21日,國際頂級學術期刊《Cell》雜志在線發表題為“A genomic compendium of cultivated human gut fungi characterizes the gut mycobiome and its relevance to common diseases”的研究論文,該論文由大連醫科大學馬驍馳教授團隊聯合中國科學院上海藥物研究所以及法國農業科學研究院合作完成。
該研究通過人類腸道真菌的大規模培養測序,建立了迄今為止最大的人類培養腸道真菌參考基因組目錄(760個腸道真菌基因組,涵蓋48科、206種),并完成真菌分離株的代謝功能解析,揭示人類腸道真菌多樣性及其在常見疾病中的潛在作用,顯著擴展現有腸道真菌基因組資源,為腸道真菌群落結構、生物功能等方面研究提供重要參考數據。
真菌群落作為人體消化系統中腸道微生態的組成部分之一,對宿主的各種生理、病理過程產生影響。由于腸道真菌參考基因組的數量有限,導致人們對人類腸道真菌在群落結構、遺傳、生物功能方面的認知不夠清晰。該研究通過所構建的培養組技術,從135名健康中國人糞便樣本中培養出12453株真菌,并進行全基因組測序,生成了迄今為止最大的人體腸道真菌菌株庫。通過二代測序獲得了760個真菌的基因組,包括來自48個科的206個物種,其中69種為未見報道的新種。進一步整合靶向代謝組與基因組,系統分析并比較了真菌物種的代謝活力和代謝類型,指出不同物種之間的代謝屬性差異與特征。此外,基于真菌基因組數據集以及11000個公開的糞便宏基因組數據,該研究對人體腸道真菌物種的流行度、豐度差異性進行分析,明確高豐度真菌和廣泛流行的真菌物種。更為重要的是,該研究基于大規模的真菌基因組目錄分析28個疾病的腸道真菌組特征,揭示疾病相關的腸道真菌特征信號,并聚焦炎性腸病患者的腸道真菌特征,在多種小鼠結腸炎模型中驗證了特征菌株的生物功能,闡明了部分活性物質和分子機制。
綜上,該研究構建的真菌基因組目錄以及功能解析拓展了人們對人體腸道菌群的生物多樣性和疾病相關性的理解,為腸道菌相關疾病的診療提供新思路。
大連醫科大學為該研究的牽頭完成單位;大連醫科大學鄢秋龍副教授、霍曉奎副教授、碩士研究生閆青松以及中國農業大學李勝輝研究員為該論文并列第一作者;大連醫科大學馬驍馳教授、王超教授、上海藥物研究所果德安教授以及法國農業科學研究院Francis Martin教授為該論文共同通訊作者。
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