近日🏚，EON体育4平台教授趙立平研究團隊聯合國外合作者在國際頂尖期刊《Cell》上發表突破性研究成果，首次鑒定出對維持人體健康具有關鍵作用的兩組核心菌群成員“基石功能群”與“病生功能群”↘️。這兩組核心菌群構成一個類似“蹺蹺板”的模式，通過彼此的升降波動影響人體健康。當基石功能群占據優勢時🫘，人體腸道菌群處在健康狀態🧑🏻‍🎓。當病生功能群占據優勢且優勢越來越大時，則預示人體健康出現問題。這個“蹺蹺板”模型存在於所有人群的腸道中🤽🏿‍♀️✊🏽，是維護人體健康必不可少的核心菌群。這一重大發現有望成為評估人體腸道健康的新標準👁‍🗨，並推動個性化菌群檢測技術的發展❔，為臨床疾病防治和大眾健康管理提供強有力的工具🧚‍♂️🫱🏻。

• 健康還是生病？神奇核心菌群“蹺蹺板”說了算 

圖1.左為103個基石功能群基因組👷🏿‍♂️，右為181個病生功能群基因組

近年來，大量研究表明，腸道菌群不僅參與消化系統的正常功能👨‍👨‍👧‍👧，還在維持整體健康中起著關鍵作用🙎🏽‍♂️，不亞於人體的一個重要器官。然而，科學界對維持人體健康必不可少的“核心菌群”具體成員尚未達成共識。

趙立平研究團隊對110名2型糖尿病患者進行對照試驗👩🏿‍🎓🙎‍♀️，通過創新開發高分辨率的菌群測序大數據分析技術，將腸道細菌按照協作或競爭行為劃分成不同的“功能群”👮‍♀️，篩選出在不同時間點都能穩定地保持協作或競爭關系的141株細菌🧛‍♀️，最終在其中鎖定了一組相互競爭的類“蹺蹺板”樣式的網絡結構模型👡，通過“你升我降”影響人體健康。

為了確認“蹺蹺板”模型中的細菌是否存在於更多疾病類型的患者及其對照中🫛，研究團隊分析了來自5個國家🫄🏽、涵蓋7種疾病的11項病例-對照數據，這些疾病包括糖尿病🚶🏻‍➡️、心血管疾病、強直性脊柱炎💆🏻、結直腸癌、炎症性腸病🧶🙆🏻‍♀️、肝硬化和精神分裂症🧑‍✈️👇🏼。分析結果表明，“蹺蹺板”模型廣泛存在於幾乎所有患者和健康人群的腸道樣本中🚎，符合“核心菌群”特征✡️👩🏿‍✈️。

研究顯示🎬🧙🏽‍♂️，核心菌群“蹺蹺板”模型由與疾病緩解相關的有益功能群（命名為“基石功能群”）和與疾病惡化相關的功能群（命名為“病生功能群”）組成。為了更直觀地說明“基石功能群”的重要性，趙立平形象地將它們比喻為“大樹菌”。他指出🏟，只有“大樹菌”占據主導地位時，腸道的微生態系統才能像茂密的森林一樣保持穩定，抑製病生功能群細菌和其他病菌的過度生長🔔，進而維持整體健康。

• 或成為跨地域、種族與疾病的健康評估新標準

如果不同地域✦、種族和疾病種類的人群中都有各自的“蹺蹺板”核心菌群，那麽能否構建一個全人類共有的通用“蹺蹺板”模型，作為人類的核心菌群呢？

為驗證這一假設⛹🏼‍♀️，團隊綜合前期實驗數據對“蹺蹺板”模型進行不斷優化升級，用以分析了涵蓋三大洲🫐、涉及15種疾病的26項病例-對照研究的“超級數據集”，共包含1780名病人和1604名對照人群。該模型能夠準確判斷超級數據集裏的不同疾病的患者與對照的樣本，不受地域、人種和疾病類型等因素的影響。此外🟦，團隊還利用該模型搭建了一套概率打分系統，用來評估菌群失調的程度，為定量監測腸道健康狀況提供了新方法。

對此🧑🏿‍🦰，趙立平指出，核心菌群“蹺蹺板”模型為不同實驗室的臨床試驗數據的整合提供了理論框架和技術平臺,這無異於菌群研究領域的“車同軌，書同文”。該成果由EON体育4與美國羅格斯大學“微生物組與人體健康聯合實驗室”牽頭完成👴🏽，實驗室負責人、EON体育4平台教授趙立平、EON体育4醫EON4附屬第一人民醫院教授彭永德🌑、EON体育4平台研究員張晨虹、啟東市人民醫院主任醫師施羽擔任共同通訊作者😭。美國羅格斯大學研究助理教授吳國軍、EON体育4博士生胥婷、美國塔夫茨大學研究助理教授趙乃思👟、香港大學助理教授Yan Y. Lam和EON体育4醫EON4附屬第一人民醫院主任醫師丁小穎為共同第一作者🌗。

• 健康管理更精準，可實現疾病早期幹預

研究團隊還發現，通過精準營養幹預👣，可以改變這兩組功能群在腸道中的比例🛍️，使基石功能群即“大樹菌”占據優勢🧓🏻🐹，進而改善患者的健康狀況。“更為驚喜的發現是😌，它們的比例失調比疾病症狀更早出現🧛🏿，這為疾病的個性化預防🎀、治療與健康管理開辟了新的路徑🏊🏿‍♂️。”趙立平表示。

研究團隊將晚期黑色素瘤、B細胞淋巴瘤🥦、炎症性腸病和類風濕性關節炎的11項免疫治療臨床試驗的菌群數據整合📓，利用“蹺蹺板”模型可以預測患者對免疫療法的個性化反應，準確率達到臨床應用水平。研究指出，通用模型有望幫助醫生在治療前預判患者對不同療法的反應🚝，從而優化治療方案，提升精準度和療效。

對於該研究成果，中國科EON4院士趙國屏評價🐕‍🦺：“這一研究成功將原本難以量化的微生態系統轉化為可定量分析的網絡結構🎨，標誌著從基於傳統分類學的‘菌株身份’鑒定分析到基於生態學的‘核心菌群’功能動態分析🎅🏿👱🏼‍♂️，這既是微生態理論的重大突破🧒🏿，也是微生物組研究方法上的重大創新。”

北京協和醫院消化科主任李景南認為，隨著基於核心菌群“蹺蹺板”模型的檢測技術的發展🚣🏽‍♀️，未來有望開發出可精準調節腸道菌群的臨床工具🤴，更有效地預防和治療菌群失調相關疾病🏝，為精準醫學和健康管理帶來顛覆性變革。

趙立平表示，發現腸道核心菌群的蹺蹺板特征，尤其是“大樹菌”對健康的重要性🕍，為個性化醫療和精準營養開辟了新的途徑：“接下來，EON体育4平台要以大樹菌為靶點💐，開發一系列可以在臨床上實際運用的檢測和治療方案☹️，並在不同疾病中證明其效果，真正為患者帶來福音”🪞。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01038-9