華大揭秘口腔菌群全貌:登上Nature子刊!
近日,深圳華大生命科學(xué)研究院在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》子刊(npj Biofilms and Microbiomes)發(fā)表了題為“A catalog of bacterial reference genomes from cultivated human oral bacteria”的大規(guī)模口腔微生物資源的最新研究成果,構(gòu)建了包括1089株人體口腔可培養(yǎng)菌株的高質(zhì)量基因組集合,揭示了口腔可培養(yǎng)細(xì)菌的全貌。
我們的口腔是各種微生物的家園,是僅次于腸道的人體第二大微生物棲息地。多樣且復(fù)雜的口腔微生態(tài)系統(tǒng)與人體的健康及疾病密切相關(guān),一旦口腔微生物組生態(tài)失衡則很有可能誘發(fā)多種疾病,包括齲齒、牙周炎等口腔疾病,以及II型糖尿病、心血管疾病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等全身性疾病。
然而,對(duì)于這些菌群的研究仍然面臨許多挑戰(zhàn),因?yàn)槠渲械脑S多菌種尚未被鑒定和分類。培養(yǎng)組學(xué)是一種利用大規(guī)模培養(yǎng)的策略,對(duì)獲得大量微生物代表菌株資源、破譯未知人類微生物具有重要作用,可以在某些方面彌補(bǔ)宏基因組學(xué)方法的不足。華大研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于通過培養(yǎng)的手段,對(duì)人體共生微生物進(jìn)行大規(guī)模研究,前期的腸道微生物資源庫(kù)構(gòu)建在《自然·生物技術(shù)》(Nature Biotechnology)和《自然·通訊》(Nature Communications)發(fā)表。
在這次研究中,華大團(tuán)隊(duì)對(duì)來(lái)自唾液、舌苔、牙菌斑三個(gè)部位共計(jì)39個(gè)樣本的細(xì)菌,進(jìn)行了大規(guī)模的分離和培養(yǎng),培養(yǎng)得到超過2000個(gè)口腔細(xì)菌菌株,并通過基因測(cè)序技術(shù)分析了這些菌的基因組,最終獲得1089個(gè)高質(zhì)量基因組。其中包含的基因組數(shù)據(jù)涵蓋了人體口腔微生物的195個(gè)物種,其中將近一半的物種,是之前未曾被分類學(xué)表征過潛在新種,進(jìn)一步填補(bǔ)了口腔培養(yǎng)組資源的空白。
圖:口腔培養(yǎng)細(xì)菌基因組參考目錄(COGR)基因組圖譜
這項(xiàng)研究的主要作者之一,鄒遠(yuǎn)強(qiáng)博士表示:“我們的研究揭示了口腔微生物的多樣性,特別是那些尚未被分類的未知菌種。我們對(duì)這些菌種進(jìn)行了基因組測(cè)序和功能預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)它們具有許多獨(dú)特的生理代謝特征。我們希望通過進(jìn)一步的研究,揭示它們?cè)诳谇唤】岛图膊≈械淖饔谩N覀兊难芯窟€揭示了口腔菌群在不同個(gè)體之間的顯著差異,這可能會(huì)為個(gè)性化的口腔健康管理提供新的思路。”
肖亮博士也強(qiáng)調(diào),雖然構(gòu)建的參考目錄已經(jīng)非常全面,但我們?nèi)匀恍枰^續(xù)探索和研究。他說:“我們相信,我們的工作只是開啟了一個(gè)新的章節(jié),未來(lái)還有更多的未知等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和理解。”
為了便于全球的科研工作者使用,這份“人類口腔培養(yǎng)細(xì)菌基因組參考目錄 (COGR)”,我們也可以稱之為“口腔微生物的百科全書”,已經(jīng)對(duì)外公開,任何人都可以在網(wǎng)上免費(fèi)獲取和使用這份目錄。
雖然我們的口腔里有這么多的微生物,但并不是所有的微生物都是壞的。相反,大多數(shù)微生物都是我們身體的好朋友,它們幫助我們消化食物,保護(hù)我們的口腔健康,比如唾液鏈球菌,是口腔中的一類有益菌,合成的唾液分泌素可抑制口腔病原體的生長(zhǎng);另外這次研究還發(fā)現(xiàn)口腔內(nèi)的微生物可以對(duì)膳食纖維進(jìn)行初步的消化,打破了以往膳食纖維要被腸道內(nèi)微生物消化的認(rèn)知。
現(xiàn)在,越來(lái)越多人對(duì)口腔健康有了更多的理解和更高的要求。而想要調(diào)節(jié)和改善口腔的菌群環(huán)境,解決口腔菌群失衡的問題,最直接、最有效的方法,就是增加口腔有益菌的豐度。華大營(yíng)養(yǎng)作為華大旗下專注菌群科研成果轉(zhuǎn)化的全資子公司,依托華大生命科學(xué)研究院在菌群和健康關(guān)聯(lián)性的研究成果,已開發(fā)針對(duì)腸道菌群健康管理的益生菌品牌-優(yōu)美達(dá),而本次的口腔菌群的研究發(fā)現(xiàn),將為華大營(yíng)養(yǎng)后續(xù)進(jìn)行人體口腔菌群的體外功能深入挖掘、口腔益生菌等功能產(chǎn)品開發(fā),提供大量的基礎(chǔ)研究和數(shù)據(jù)資源,相信在不久的未來(lái),華大營(yíng)養(yǎng)就會(huì)帶來(lái)科研成果到產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的好消息!