科技日报北京9月8日电 （记者刘霞）美国研究人员在最新一期《细胞》杂志上撰文指出，他们构建出了迄今最详细、最完整的合成肠道微生物群——由100多种细菌组成，并将其成功移植到小鼠体内。能够添加、删除和编辑单个细菌，将使科学家更好地理解肠道微生物群与健康之间的联系，并最终开发出一流的微生物组疗法。
此前研究表明，肠道微生物群会影响人的神经发育、对癌症免疫疗法的反应及健康的其他方面。但这些群体非常复杂，科学家们也无法去除或修饰肠道微生物群中一个或多个细菌。对此，包括斯坦福大学研究人员在内的团队给出了解决方案：让细菌各自单独生长，然后混合，构建出肠道微生物群。
最新研究利用了人类微生物组项目（HMP）的相关成果，HMP旨在对300多名成年人的完整微生物基因组进行测序。研究人员选择了在至少20%的HMP个体体内存在的100多种细菌菌株，随后添加了一些后续研究所需菌种，使菌种数量达到104种。他们让这些细菌单独生长，然后混合到培养物中，形成人类菌种1（hCom1）。他们将hCom1引入精心培养的体内不存在细菌的小鼠体内，发现hCom1非常稳定，98%的细菌在无菌小鼠的肠道中“落地生根”，每种细菌的相对丰度在两个月内保持不变。为使菌种群体更完整，他们又发现了20多种新细菌，将其添加到hCom1中，并移除那些未能在小鼠肠道内扎根的细菌，形成了由119个菌株组成的新群落hCom2。
为证明合成微生物群的效用，研究小组将hCom2移植进入小鼠体内，并让小鼠感染大肠杆菌。结果表明，这些经过遗传改造的小鼠抵抗住了感染。团队也通过反复消除或修改某些菌株，发现了几个具有保护作用的关键细菌，并计划开展进一步的研究。
研究人员认为，hCom2或其未来版本有望揭示其他领域（如免疫治疗反应）涉及哪些细菌。未来，这些人工菌落也可以移植进人类体内，以治疗或预防多种疾病。
原文：Design, construction, and in vivo augmentation of a complex gut microbiome |
