聚焦二代益生菌、全球肠道菌研究亮点与十大趋势

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第四届亚洲微生物体趋势论坛迈入第二天,早上的专题演讲邀请长庚大学赖信志教授和热心肠生技研究院蓝灿辉执行长莅临分享。

传承古老草药学血脉  二代益生菌特定成分可望助益菌平衡

古老的中国草药学“君 (king)、臣 (minister)、佐 (match)、使 (messenger) ”的概念乘载先人智慧,是临床试验的滥觞,长庚大学赖信志教授的研究以传统中药学为起点,透过严谨的西方科学训练,探讨自然界中植物和蕈类的特定分子是否能协助人体肠道微生物环境达到良性平衡状态,阻止发炎反应的发生、甚至治疗和预防疾病。细菌在肠道扮演的重要角色涵盖营养代谢至神经贺尔蒙等其他器官的健康,我们逐渐了解到宿主遗传、环境因素、微生物群落包含生益菌 (prebiotics)、益生菌 (probiotics)、益菌生 (postbiotics) 之三环相扣,近年研究焦点更在于微生物体生态共生共伴效应的应用。

长庚大学 赖信志 教授

赖教授团队针对灵芝、冬虫夏草、巴西蘑菇、牛樟芝成分抗发炎、抗癌、免疫促进分子进行研究,其中在肥胖、大肠癌、COPD、肠病毒感染等小鼠模型中发现这些中草药特定成分有助于肠道微生物——促进戈氏副拟杆菌 (Parabacteroides goldsteinii MTS01, Pg MTS01) 群落的分布平衡,例如,灵芝水萃高分子量多糖体能有效促进 Pg MTS01 的数目,降低高脂饮食造成的肥胖、代谢症发炎、慢性阻塞性肺炎(COPD),然而,了解特定分子作用机制如何穿过淋巴及血液是未来努力目标。显而易见的是,二代益生菌 (next-generation probiotics) 的转译多体学研究将导引整个领域未来走向。最后,进一步探讨细菌和酵素之间作用于宿主的细部关联,正是多体学的趋势与价值所在,让肠道菌研究纵横历史研究的深度与多元领域的广度。

另外,会后精彩交流提及,我们该将目光放在单一菌株抑或是多种菌株的表现呢?现场与会者提问益生菌的安全性,赖教授提到一代益生菌,活菌非常重要,所以益生菌越多越好。然而,二代益生菌视同药物,需要特别严谨,因为过去没发现,没被大量发酵过,先前有报导指出某二代益生菌有抗药性基因,因此需要透过宏观基因体定序分析全基因体定序确认有没有抗药基因或其他治病因素,所以相关研究和临床试验审查需要更严谨。

2019 年全球肠道菌研究亮点与十大趋势

蓝灿辉执行长以“2019 年全球肠道菌研究进展”为主题,分享 2019 年肠道菌焦点研究,首先是 Dennis L. Kasper 教授和 John J Mekalanos教授发现“宿主—菌群的胆汁酸互相调解特定肠道 Treg”。中科院上海药物所发现寡糖药物 GV-971能调控肠脑轴机制可望改善轻度至中度阿兹海默症。一篇刊登于《Nature》期刊指出,11 种细菌与肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS,俗称渐冻人)有关。

热心肠生技研究院 蓝灿辉 执行长

肠道菌先驱 Jeffrey Gordan 的研究团队也发现 15 个共变细菌的菌群,并且建立模型,可反应肠道菌丛发育程度,进而判断患者的营养不良,随后透过大豆粉、香蕉、花生粉的辅食,促进肠道菌发育成熟,改善营养不良。另外,整合型人类微生物组计划(integrative Human Microbiome Project, iHMP)也发表几篇研究,如糖尿病前期与肠道菌交互,发炎性肠道病病患的菌丛和代谢、饮食之间的关系,与怀孕有关的女性阴道菌丛分析等。

蓝执行长随后提到,肠道微生物研究的十大趋势:
1. 相关性像因果性转变,从菌丛特征向分子机制转变。
2. 从细菌向真菌和病毒组延伸
3. Pros & Cons 研究越来越多:丁酸、可溶性膳食纤维、益生菌
4. 个人化治疗
5. 从益生菌、益生质,到工程菌和粪菌移植,到后生元
6. 肠道菌丛与远端器官的交互作用:肠脑轴、肠肝轴、肠肾轴、肠肺轴、肠道皮肤轴等。
7. 大规模且长期阵列临床试验,包含真实世界数据,越来越多
8. 多体学(宏观基因体学)+多个交叉学科
9. 定序从 16S 到宏观基因体学,从菌属菌种到菌株分析
10. 从基础研究向临床应用转化

随后,其研究团队从 3702 篇期刊收集 55822篇与肠道菌有关的研究论文,更进一步分析指出,美国为最大宗,其中以哈佛医学院为研究数量最多的机构,中国为第二大国,其中以中科院居多。搜寻原文关键字,如脂肪组织、行为、精神疾病、数据库、宿主、环境、发炎相关、免疫、Toll-like receptor 分子机制、工具分析。若以中文关键字,“患者”“小鼠”“风险”越来越多,“细菌”减少,这显示肠道菌研究不在只注重单一细菌,而是越来越注重寄主和细菌的关系。

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