特稿：菌群产学研该怎样结合？APC是全球榜样！
作者：李丹宜博士（热心肠生物技术研究院首席科学家）
今天我们特别来介绍一家在肠道学术和产业方面都颇具国际影响力的研究中心——爱尔兰 APC 微生物组研究所（APC Microbiome Ireland，简称APC）。
APC 坐落于爱尔兰科克大学园区内，是一个聚焦肠道菌群的多学科研究中心，同时也是爱尔兰科学基金会（SFI）资助的国家级重点研究中心之一。APC 集产学研于一身，尤其注重微生物组相关的生物医药和功能食品研发，取得了不少瞩目成果。
据统计，自2003年成立以来，APC 在同行评审的期刊上发表的论文数已超过2750篇，包括多个期刊封面研究，单篇文章的平均引用数超过25次。APC 发表的论文中，25%的文章的引用次数能排进全球前10%。
在基于文献计量分析的 CWTS 莱顿排名中，APC 在微生物组研究和肠道相关疾病研究中都排进了全球前五，在益生菌研究和细菌素研究中更是名列第一。
可以不夸张的说，爱尔兰的肠道菌群研究，是由 APC 撑起来的。
APC发表的封面文章
在资金方面，APC 也称得上是财大气粗。在过去5年间，APC 从 SFI 和欧盟欧洲区域发展基金等国家和国际资助机构获得的竞争性研究经费，总计超过7000万欧元，另外还有2500万欧元的产业合作投资。
今年年初发布的 APC 15周年报告中称，SFI 对 APC 的每1欧元的资助，都可吸引1.84欧元的外部资金，其“吸金”能力可见一斑。
拥有雄厚财力的 APC，在科研硬件方面也是世界顶尖水平。APC 拥有八大技术平台，包括微生物培养、二代测序、生物信息学分析、临床前模型、无菌动物、人体研究、流式细胞术、Q-TOF/质谱。这套相当完备的硬件设施，无疑为APC的微生物组研究提供了巨大助力。
不过，作为世界领先的微生物组研究中心，APC 最为核心的竞争力还是在于人。目前 APC 拥有超过300名工作人员（包括学生），28名项目负责人（PI）。
在科睿唯安2018年的报告中，10名 APC 的研究人员被列入了高被引用的研究人员名单，在其领域中名列前1%。
这里面包括专注于菌群-肠-脑轴研究的 John Cryan 教授和 Ted Dinan 教授，在老年人肠道菌群与饮食干预研究颇有建树的 Paul W O'Toole 教授，研究肠道噬菌体和细菌素及其抗肠道感染作用的 Colin Hill 教授，等等。
John Cryan 教授和 Ted Dinan 教授
高水平的研究为 APC 带来了很高的国际声望。2018年6年，APC 成功组织举办了第7届国际人类微生物组大会（IHMC2018），并于会议期间发起了“世界微生物组日”。
关于 APC 的主要研究领域，APC 现任掌门人 Paul Ross 教授是这样说的：“微生物组科学使得大部分生物学领域都在发生转变，APC 希望能通过微生物组研究，找到人类医学和食品生产所面临的一些重大挑战的解决方案，这些挑战包括抗生素耐药性、炎症、心血管疾病、压力、神经发育障碍、老年病和癌症等。”
现任 APC 微生物组研究所主任 Paul Ross 教授
1、基于对菌群的分析，开发新的健康或疾病风险诊断或生物标志物；
2、探讨调控菌群的干预机制；
3、挖掘用于药物和/或功能性食品的菌群成分。
APC 致力于从肠道菌群中挖掘出具有医疗应用价值的药物生物制剂（Pharmabiotics），益生菌、细菌素、噬菌体和生物活性分子等，都属于“从微生物到分子”的核心元素。
在益生菌方面，APC 发表了不少高水平的临床前和临床研究。比如，APC 最近发表的一项临床试验表明，特定的短双岐杆菌益生菌株可用于减少阿司匹林引起的小肠损伤。
关于此项研究，你可以阅读热心肠日报的简要解读：
短双歧杆菌Bif195可改善阿司匹林引起的小肠损伤
Gastroenterology[IF:19.233]
① 一项双盲随机对照试验中75名健康志愿者分两组，服用8周的短双岐杆菌Bif195或安慰剂，同时前6周服用阿司匹林（ASA）；② 与安慰剂组相比，Bif195组的小肠损伤程度较轻，其肠道损伤和溃疡指数的曲线下面积均显著较低；③ 服用ASA后血清PG2和TXB2水平下降，Bif195并未影响该效果，表明Bif195对小肠的保护作用不会干扰ASA的心血管保护功能；④ 志愿者的不良反应与Bif195无关；⑤ 口服Bif195可安全改善ASA引起的小肠病变。
Bifidobacterium breve Bif195 Protects Against Small-intestinal Damage Caused by Acetylsalicylic Acid in Healthy Volunteers
05-13, doi: 10.1053/j.gastro.2019.05.008
【主编评语】小肠溃疡等肠道病变是阿司匹林等非甾体抗炎药的常见副作用，《Gastroenterology》发表的一项最新益生菌临床试验显示，服用短双歧杆菌Bif195可减轻长期低剂量阿司匹林引起的小肠损伤，具有临床转化应用价值，期待大规模临床试验对此进行验证。（@mildbreeze）
在对抗多重耐药菌方面，APC 也申请了多项专利，包括对艰难梭菌高度有效的窄谱抗菌药物，以及对铜绿假单胞菌有效的噬菌体等。
在母婴和老年人的肠道菌群研究上，APC 也取得了令人瞩目的成果。比如，2012年，Nature 发表了由 Paul W O'Toole 教授主导的研究，热心肠日报简要解读如下：
Nature：饮食和健康状况，影响老年人的肠道菌群
Nature[IF:43.07]
① 老年人的肠道菌群与年轻人有很大不同，且他们之间的个体差异较之年轻人也更大；② 研究了178名老年人的肠道菌群，分别为居住在社区的、进行日间门诊的、在医院进行短期康复护理的以及需要长期护理的；③ 肠道菌群的组成与老年人的虚弱、患病率、营养状况、炎症指标以及粪便的代谢物有关；④ 长期接受护理的老年人肠道菌群多样性明显少于居住在社区的，丢失的这部分菌群或增加了他们的虚弱。
Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly
2012-08-09, doi: 10.1038/nature11319
此项研究揭示出老年人肠道菌群与饮食和健康状况之间的密切关系。在这一领域的转化应用研究上，APC 主要关注婴儿配方奶粉和针对老年人的食物成分研发。
在菌群-肠-脑轴研究方面，APC 有着很强的研究背景，尤其关注用益生菌和益生元改善肠脑轴疾病的效果和机制，为设计能改善认知、神经炎症、婴儿大脑发育、功能性胃肠疾病等的功能食品，提供了科学依据。
热心肠日报收录的相关研究：
靶向“中年菌群危机”，或可改善老化相关的神经炎症
Molecular Psychiatry[IF:11.973]
① 用富含益生元（10%富含低聚果糖的菊粉）或对照饲料，喂养年轻和中年雄性小鼠14周；② 益生元对年轻和中年小鼠的肠道菌群有不同影响，与粪便短链脂肪酸谱相对应；③ 年轻小鼠中，益生元干预可改善学习、减少焦虑样行为；④ 中年小鼠中，益生元干预可逆转应激诱导的免疫致敏，减少衰老引起的Ly-6Chi单核细胞的大脑浸润，逆转衰老相关的特定活化小胶质细胞的增加；⑤ 通过益生元靶向肠道菌群，或可调节外周免疫应答，改变中年神经炎症。
Mid-life microbiota crises: middle age is associated with pervasive neuroimmune alterations that are reversed by targeting the gut microbiome
05-16, doi: 10.1038/s41380-019-0425-1
【主编评语】人到中年，衰老的迹象开始变得明显起来，包括大脑功能衰退、神经炎症增加。Molecular Psychiatry发表的一项最新研究表明，用特定益生元（富含低聚果糖的菊粉）靶向肠道菌群，可改善中年小鼠的神经炎症，相关发现是否适用于人类，期待进一步验证。（@mildbreeze）
生物精神病学：FOS+GOS帮小鼠抗抑郁和焦虑
Biological Psychiatry[IF:11.501]
① 持续3周给C57BL/6J雄性小鼠喂食低聚果糖（FOS）、低聚半乳糖（GOS）或FOS+GOS组合，喂食 FOS+GOS组合的小鼠再加以慢性心理应激暴露；② FOS+GOS展现抗抑郁和抗焦虑效果，GOS和FOS+GOS组合减少应激导致的皮质脂酮；③ 益生元调节海马体和下丘脑特定基因的表达，增加盲肠乙酸和丙酸并降低异丁酸盐浓度，这都与行为改善有关；④ FOS+GOS降低慢性应激导致的皮质脂酮、促炎症细胞因子水平及类似抑郁和焦虑的行为，此外还让压力下的菌群恢复正常。
Targeting the Microbiota-Gut-Brain Axis: Prebiotics Have Anxiolytic and Antidepressant-like Effects and Reverse the Impact of Chronic Stress in Mice
2017-02-24, doi: 10.1016/j.biopsych.2016.12.031
【主编评语】FOS和GOS，目前被应用最广泛的益生元，或许能有干预抑郁和焦虑的潜力，这个研究值得关注。（@蓝灿辉 | 热心肠先生）
在宿主-微生物对话主题上，APC 主要关注菌群与宿主免疫和代谢之间的信号互作网络，以及饮食对这一“铁三角”的各个组成部分的影响。
APC 还在炎症性疾病和运动医学的肠道菌群研究中建立了全球声誉，并积极推动菌群相关的疾病诊断标志物研究。
APC 以“链起爱尔兰的科学与产业，促进胃肠道健康方面的研究、教育和推广”为使命，一直致力于推进与产业界的密切合作，将研究成果商品化，以造福患者和大众。
在过去16年间，已有40多家公司与 APC 开展过合作项目，这其中既有雀巢和杜邦这样的大型跨国食品和营养公司，也有爱尔兰本土的中小企业。
APC 的产业合作伙伴
今年3月，APC 宣布与食品和饮料成分的全球供应商英国泰莱集团（Tate & Lyle）达成协议，合作开展关于膳食纤维对健康影响的研究项目。
该项目由泰莱集团资助，APC 将筛选出对特定年龄人群有潜在健康益处的膳食纤维，并探索这些纤维在改善心脏代谢健康等方面的作用。
同期，APC 还与百事可乐公司达成合作，共同开发新型功能食品。
除了与产业界的公司进行合作以外，自2012年，APC 还成立了3家衍生公司：Atlantia 食品临床试验有限公司（Atlantia Food Clinical Trials Ltd.）、4D 制药科克有限公司（4D pharma Cork Ltd）和 Artugen 医疗（Artugen Therapeutics）。
APC 的3家衍生公司
Atlantia 食品临床试验有限公司是一家临床试验公司， 2013年从 APC 分离出来，主要从事功能食品和饮料、补充剂、益生元/菌和基于微生物组的疗法的临床试验。
4D 制药科克有限公司的前身，是2016年2月由 Fergus Shanahan 教授和 Paul O’toole 教授创立的图卡纳健康（Tucana Health）公司，主要研究如何用肠道菌群进行肠易激综合征等疾病的诊断和治疗，现已被致力于开发活体生物治疗药物的4D pharma plc 公司收购。
Artugen 医疗是由 Paul Ross 教授和 Colin Hill 教授于2016年创立的新的 APC 衍生公司，专注于细菌感染靶向治疗的研发。据悉，Artugen 医疗吸引了晨兴创投（Morningside Ventures）的 A 轮投资。
微生物组研究的兴起，也就是近十几年的事，APC 可谓是世界上历史最长的微生物组研究机构之一。
由于长期活跃于微生物组的转化应用研究，APC 在多个领域的产业化方面，包括食品、制药、生物技术、婴儿营养、医疗食品、诊断、运动营养，以及动物健康等，有着独到的优势和地位，形成了集产学研于一体的科研模式。
与产业界的密切结合，为 APC 提供了更为充足的资金来源，反过来也促进了其研究水平的提升。APC 的这种产业与学术互相促进的良性运作模式，或许对于我国的微生物组研究和产业化，也有参考意义。
参考资料：
APC 官网 http://apc.ucc.ie/
APC 脸书 https://www.facebook.com/Pharmabiotic/
（全文结束）
欢迎投稿：
微信投稿：
联系人：胡潇航
微信号：13011291868
邮箱投稿.
请以 Word 附件形式发送
标题为【投稿人/机构】+【题目】+【字数】
投稿邮箱：huxh@mr-gut.cn