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林国乐:肠癌攻克计划

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/22ffeaa1343b4f9c85ea578e8ccd78a3特别鸣谢非常荣幸来到《肠·道》演讲,今天我给大家带来的题目是“肠癌攻克计划”。我是来自北京协和医院基本外科的林国乐医生。两大误区致国人现状堪忧现在我们国家肠癌的现状,可以说是非常的严峻。在2020年,对中国的常见新发癌症做了一下统计,新发的癌症当中,肠癌已经占到了第二位,占所有癌症当中的12.2%。肠癌的增长速度非常快。我们做了统计,2015年肠癌的新发病例数每年只有38.8万。虽然这个数字已经很大了,过去5年以后再看,新发的病例数已经达到了55.5万,上升了43%。而且更可怕的是,它的病例数每年以7.4%的速度在迅速地攀升。肠癌不是中老年人的专利。在中国,肠癌的年轻化趋势非常明显,50岁以下的人群正以每年2.1%的速度在快速地增长。大家想想,50岁是中梁砥柱,如果50岁得了肠癌,对一个家庭来说是非常痛苦的,对一个社会来讲也是沉重的负担。现在中国肠癌治疗的水平怎么样呢?肠癌的5年生存率怎么样呢?很遗憾,在中国,肠癌的治疗效果跟西方国家比起来还差了一截。最新的统计数据表明,我国肠癌患者总的来讲,5年的生存率只有56.9%。也就是说,将近只有一半左右的人能活过5年。很可怕!在国外,美国已经到了64%,咱们近邻日本已经到了76.5%。而且肠癌的预后跟分期非常有关系,如果是早期(I期)发现,可谓“九生一死”,90%可以活过5年;如果是晚期的话(IV期),有了肝、肺等远处转移,就是“九死一生”。为什么我国和西方国家有这么大的一个差距?5年生存率仅10%~20%,这其实是非常可怕的。这里头我做了一下分析,最主要的原因就两点:第一点,中国人发现肠癌比较晚;第二点,我们的治疗还不尽规范。中国人有两大误区:第一个,我没有什么不舒服,为什么去看病?第二个,我不去看病就没有病!大家仔细分析一下,身边的那些亲戚朋友是不是都这样,觉得我怎么会得肠癌,我这个又没有不舒服……恰恰癌症早期是没有任何症状的,有可能有一点轻微的蛛丝马迹,比如肚子不舒服、大便习惯有一点点改变。如果你已经出现明显的症状,比如说便血、腹痛很厉害、消瘦,这个时候都已经是中晚期。另外中国人特别怕做肠镜,觉得肠镜特别痛苦。其实现在国家规定,40岁以上,就应该做肠癌早筛;45岁,如果你没做过,就应该去做一次肠镜。肠癌的治疗真的不能说特别规范,特别是中国地大物博,而且地区差异非常大。我们允许它有一定的差距,但是不能说差距特别大。肠癌治疗也有两大误区:一个是中国的老百姓以为肠癌就是手术治疗,一刀了之,一劳永逸,往往拒绝做化疗放疗,他们特别喜欢一些辅助的中医药治疗、养生。另外治疗的依从性比较差,你让他去做治疗,他可能不去做。其实癌症是全身性疾病,它的治疗需要综合治疗,就是以手术为主、放化疗为辅的综合治疗。所以老百姓觉得靠刀就能解决,其实不是的。作为一个外科医生,我可以告诉大家,我的能力是有限的。第二个误区,认为做完手术以后就回到原来的生活状态了,这个真的非常普遍。病人经常问我,林大夫,我做完肠癌手术是不是又可以吃香的喝辣的?其实这个就是你得肠癌的一个基础,所以不改变你的生活方式,可能对你的病情是不好的。另外好多病人觉得做完手术就没事了,我也不去复查了。我经常碰到这样的病人,我给他做手术做的非常好,他回去了也不放化疗,几年都不找我,再找我的时候已经局部复发、肝肺扩散了。类似的有很多,都是惨痛的教训。五步筑牢抗肠癌防线所以今天我带来的肠癌计划,就是为了结合科普、结合诊治理念,提出一个改变我们中国肠癌5年生存率比较低的现状的方法。我们提出了“五步筑牢抗肠癌防线”——防、筛、诊、治、康。诊和治其实是有一定的国家规范,出台一些共识或者指南。医生一定要遵循这样的指南,不同的医院同质化。个人能力是有限的,我在自媒体方面做了一些工作。在防和筛方面,我们提出新的理念,叫数字药丸。在康复方面,我提出新的理念,就是肠癌术后五年大学计划,供大家分享。数字药丸什么叫数字药丸?我们要把科普做成数字药丸,跟真正的药物并驾齐驱,用数字药丸改变生活方式、规范生活行为,让数字药丸起到疗效,降低肠癌的发病率。因为数字可以改变行为,行为可以改变我们的生活方式。我们现在的阅读习惯改变了,以前我们都读书看报,现在坐地铁或者坐公交,人手一个手机都在翻,而且无视频不传播。我在这方面真的做了一些工作,我的理念就是“一手拿好手术刀,一手用好科普的麦克风,赋能自己,成就他人”。我们还要教会大家知行合一。大家都知道抽烟不好,但是抽烟的人比比皆是。大家都知道肠镜很好,但是就是不去做。所以我们通过科普的方法,拿好自己的麦克风,让广大的听众知道肠癌的危害性,知道肠癌是一种可以预防的癌症,然后让大众行动起来。这样的科普才是好的科普。另外,通过新媒体平台找到高危人群。肠癌其实是有高危人群的,我们可以做一个问卷调查,比如说你的一级亲属,你的父母亲、兄弟姐妹是肠癌;或者你有结肠息肉的病史,因为息肉是肠癌的种子;或者你有过其他癌症,因为癌症是一种基因病,你之所以得了其他癌,比如胃癌或者肺癌或者女性的卵巢癌,这基因已经有变化,你得肠癌的机会也比别人大。比如说有6个问题,你有没有慢性腹泻,你有没有慢性便秘,你有没有精神创伤,你有没有慢性阑尾炎、阑尾切除的病史,你有没有慢性胆囊炎、胆囊切除的病史,你有没有黏液血便。这六点中只要有两点,你就是高危人群。但是恰恰很多人不知道这些,所以我们通过科普找到高危人群,让他及时做肠癌早筛,就有可能避免得癌。我还提出一个理念,我们要让肠癌的患者成为二次传播的人。因为大家都知道,如果别人得了癌,你心里没感觉。但是如果你的亲戚朋友得了肠癌,那你心里咕咚一声,我是不是应该去做肠镜了。所以用肠癌患者本身去做科普,有可能会带来意想不到的效果,让更多的人接受必要的胃肠镜检查。如何通过数字药丸改变大众的行为呢?我给大家提个数据,跟我们国家结直肠癌发病率和死亡率持续增高不同,美国在1975-2014年普遍实行了肠癌早筛,肠癌的死亡率下降了51%。肠癌分为三级预防。一级预防,就是改变大家的生活习惯、提倡好的生活方式,它可以对死亡率下降贡献35%的效率。也就是大家不抽烟、不喝酒、不老吃肉,多吃一些水果蔬菜,多运动,其实是有用的。二级预防,就是肠癌的早筛。所谓早筛,不是说你有了症状去看病,那不是早筛。筛查就是普查,也就是说你没有任何症状,到了一定年龄去做筛查。这时候它降低肠癌死亡率达到53%,也就是说这个贡献特别特别大。我可以问大家,你们真的去做过肠镜了吗?如果你去做肠镜发现息肉,把息肉切了,你就可能不得癌。所以大家今天如果听了我的演讲,让自己的亲戚朋友都去做肠癌的早筛,我可以保证你有可能一辈子不得肠癌。三级预防,是提高我们的治疗方式。这个是医生的事情,而且提高治疗方式对死亡率的下降效果是比较低的,只有12%。也就是说,你如果已经得了肠癌,而且是晚期的,及时找到我也没办法,可能对你的生命帮助不是特别大。肠癌术后五年大学所以我就提出了五年的大学计划。为什么要设定五年呢?就是说肠癌临床治愈,到了5年以后都没有复发转移的迹象,各项指标都正常,你就毕业了。所以,每年都有要做的事情。好多人不随访,做完手术就不管了,也不去医院复查了,所以我们设定一、二、三、四、五年级,每个年级都有一个班主任,而且有各个科的老师。这些老师就是各个科的医生,包括外科、肿瘤内科、放疗科、营养科、运动康复科,还有心理生理科等,采取师生互动、生生互动的方式,把他们召集到这个大学来。这个大学不是真正意义上盖了一个楼,是数字化大学,通过互联网把大家招募进来,分成不同的班,由专门人员来负责。所以如果大家支持我的话,可以跟我合作,我们真的把这件事做起来,可以帮助到千千万万的结直肠癌病人。而且术后五年中每年都会提供诊疗咨询,我都会告诉他今年该做什么,明年该做什么,有一些生活指导,包括营养、运动、心理、作息还有排便,比如说肠癌术后的病人还会有造口的管理。现在的科技真的是进步了,你如果真的跟着医生来做,我们有一些复查利器,可以对肠癌进行动态监测,达到一个精准医疗的模式,可以降低术后复发率、提高5年生存率。这包括最简单的粪便隐血试验,包括肿瘤标志物,比如说癌胚抗原CA199;还有影像学检查,最简单的胸片、B超或者是CT、核磁,当然了一年左右都要做一次肠镜。大家知道肠癌是全身性疾病,你把它局部切好了,其实有好多癌细胞已经跑出去了,所以它通过血液循环在其他脏器潜伏下来。通过什么样的手段发现这些微小的肿瘤呢?现在有一些液体活检,就是抽管血,我们通过二代测序、基因检测的手段,可以发现癌细胞或者癌细胞片段,也叫循环肿瘤DNA(ctDNA)。现在已经发现,如果循环肿瘤DNA阳性,其实它是没有临床治愈的;如果循环肿瘤DNA微小残留病(MRD)是阴性的,手术也做完了,复发也没有,转移也没有,这才是临床治愈的情况。病人作为学生,他既要遵从我的教导,而且我们要把他培养成肠癌的早筛督促员。大家知道,每年都有55.5万的人得了肠癌,这些人自觉地加入我的大学,然后又辐射到他的亲属,可以帮助到千千万万的人去主动做肠癌早筛,降低复发率,最终提高肠癌的5年生存率。普通老百姓没得过肠癌,怎么样做筛查呢?我可以告诉大家,最简单的就是粪便隐血试验,如果粪便隐血试验阳性,你要及时地做肠镜。现在还有一个最新进展,给大家提供了新的肠癌早筛工具。如果你怕肠镜不想去做,你可以做多靶点粪便FIT-DNA检测。这个检测虽然贵一些,但是有一个特别好的点,它的阴性预测值达到99.6%。如果是阴性,恭喜你有99.6%的可能性不会得肠癌,那你今年就安全了,1~3年再做一次这个检测就可以了。如果是阳性,那你就要引起重视了。虽然阳性不一定是肠癌,但是它可以是息肉,是癌症的种子,也可以是其他炎症、出血。这时候就大大地缩小了做肠镜的范围,大家的依从性就高了。所以如果你做了这个检测是阳性,就会自觉地去做肠镜。而做大便隐血试验的时候,很多人大便隐血阳性,你知道只有多少人去做肠镜了,不到10%!所以,我希望肠癌真正成为一种可以预防的癌。我是一个肠癌的外科大夫,我希望没有肠癌病人找我做手术,这是我的理想。谢谢大家!本次演讲由SEIMEI森美品牌赞助,5月22日录制于CHINAGUT
2023年8月17日
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Johanna Maukonen:拓宽益生菌研究的边界

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/3fee6fa9c7e14c09ba3db4d6907eb3e2特别鸣谢很高兴来到这里,我今天演讲的主题是“拓宽益生菌研究的边界”,我是IFF全球临床创新和转化部门的主管。实际上,我是长期从事学术研究的。我在政府研究部门工作了20多年,在过去的6年里,我先是在杜邦公司工作,而后是现在的IFF。这也是为什么今天的主题有点像,我们如何以这种结合的方式进行益生菌研究。并且从消费者的角度来看,益生菌的未来会是什么样子?我们究竟能把什么推向市场呢?它不仅仅是未来的科研前沿,还得是可以转化入市场的,可以让消费者食用的。而我之所以会用“frontier”而不是“future”一词的原因是,根据定义,在英语中,“frontier”的意思是边界、机会和好奇心,因此没有必然的未来。而且我也没有水晶球来告诉我们未来是什么样的,但这些都是我们可以看到的未来的机会。我今天演讲的内容首先是关于健康领域和组合产品。回顾益生菌相关研究,它最初在消化和免疫健康领域崭露头角,而现在已经在各种新的健康领域里也取得了很大的进展。并且在过去的几年里,益生菌与其他健康原料的组合也有了很大的进展。我今天演讲的另一个主题是作用机制。当我们进行体外研究再进行临床前研究时,该如何将其向人体上转化呢?还有什么是需要考虑的呢?我们应该确保我们在实验室里发现的任何成果,也可以在人体上重现,然后消费者能够感受到益生菌的好处。最后但同样重要的是,下一代益生菌。目前已出现了下一代益生菌,它们有很大的潜力,我们也有很多途径可以去探索它们。但我们现在还不知道的是,它们真的能够满足我们的期待吗?从益生菌组合产品说起我们从关键的健康目标说起,正如我刚才提到的,消化和免疫是我们已经研究了很久的东西,并且一直被认为是益生菌研究的基石。这对每个人来说都很好理解,当你服用益生菌时,你会获得消化方面的健康益处,你会获得免疫方面的健康益处。在过去的差不多10年里,其他健康方面的研究也不断涌现。例如代谢健康、女性健康、大脑健康、认知健康、皮肤健康、口腔健康,还有包括生命早期营养和运动营养在内的其他健康领域。但是当我们谈到其他健康领域时,很容易在某种程度上产生疑惑,比如说食用益生菌怎么能对皮肤健康产生影响呢?我们就来聊聊益生菌与另一种原料的组合,例如植物制剂。当我们将益生菌和植物制剂组合后,产品甚至可能可以针对更多的健康适应证。因为有些植物制剂已经在某些健康领域里进行了研究,只不过我们还没有获得那么多的健康益处或证据,而益生菌可以起到互补的效果。食用一种益生菌可以获得一种健康益处,食用一种植物制剂可以获得另一种健康益处。然后把它们结合起来,与单独的成分相比有协同效应。对于知名度而言,例如消费者已经了解到一些草药,或者说在看到某个草药名字时,会知道这对于某种健康适应证来说非常有好处。所以这也可能有助于消费者更好地理解,当益生菌与草药组合时,我可能会获得更好的健康功效。并且,这也体现了当前的消费趋势。因为在全球范围内,对清洁标签和更健康食品的需求不断增大。因此,植物制剂和益生菌相结合这样的组合产品,也更符合这一趋势。这听起来很简单!你只需要一种益生菌和一个其他原料,比如一种植物,你把它们结合起来就有了一个产品,可以把它售卖给消费者了。对于益生菌而言,我们要永远记住它们对水分非常敏感。因此,如果我们想要进行一些组合,对组合后的产品进行一些研究,并更多地了解其内在的科学,我们需要确保无论我们组合的是什么,它们实际上是相互兼容的。在这些幻灯片中,我举了两个例子。左边的是一款胶囊,由乳双歧杆菌BI-04与一种植物制剂组合而成。你可以看到这两种原料组合后,产品的稳定性保持的很好。所以如果我们用这种特定的组合进行临床试验,受试者从试验开始到试验结束服用的都是完全相同的剂量。在商店里购买产品的人,也会得到同样的剂量。这个产品的成分会始终与临床试验中保持一致。右边是鼠李糖乳杆菌HN001、嗜酸乳杆菌La-14以及植物制剂的组合。你可以看到(总细胞数量)出现了轻微的减少。这从某种程度上来说是一种正常的减少,是经常会在一些益生菌组合看到的情况。虽然不必太过担心这种减少,但在进行临床试验或为消费者制定产品时,需要考虑到这一点。这就是为什么在做组合产品时,无论如何你都需要充分了解这两种成分。也就是要了解益生菌是如何与植物制剂相互作用的,以及植物又是如何与益生菌相互作用的。“精准营养”是我十年前就已经谈过的话题了,它似乎是一个非常前沿的领域,它也是未来要兴起的东西。但现在有了新技术、新应用程序和新的工具,比如让你自己来采样,精准营养正逐渐走入现实。一种常见的精准营养的运作方式是这样的:消费者在网上订购一个工具包,采集自己的样本、填写问卷、发送给公司,然后公司分析样本、总结结论,最后将建议打包发给消费者,写着你应该改变饮食策略或者你应该在饮食中添加一些补充剂,这样你就能让自己的肠道菌群感觉良好,从而改善肠道菌群。因为的确“人如其食”,在某种程度上,如果你不喂养肠道中的好菌,它们就不能茁壮成长。因此我的想法是:除了这种精准营养的常见循环模式,新的商业模式也可以不断推进。比如说,最初的分析得出了某些建议,相应再给出一些个性化的营养趋势和计划,后续再不断跟进。这种模式尤其适用于那些已有应用程序的精准营养公司。我不知道你们有哪些精准营养应用程序,但我知道国际上有一些应用程序,你可以告诉它你吃了什么,然后它会告诉你应该吃什么。所以在某种程度上,除了精准营养,我们还可以进一步扩展到医学营养。接下来聊聊作用机制问题这就引出了我的下一个话题,关于作用机制。因为在讨论精准营养的时候,我们讨论的其实是从体外研究到临床前研究,再到临床试验的转化,我们也可以试图理解益生菌是如何工作的。如果能知道它的作用机制就太好了!在许多情况下,益生菌没有明确的作用机制。这是因为益生菌不是药物,因此也就不存在某种单一的物质分子通过特定的途径来产生健康功效。而且益生菌是活的有机体,当你把一个或多个有机体放入一个大型的有机体,遇上不同的人或不同的菌群时,情况就截然不同了。这就是为什么我们对已有的作用机制的了解程度越多越好。对于益生菌的作用机制,我们目前所知的关键点是,作用机制往往具有菌株特异性。如果你看到一项Meta分析说“益生菌对某些情况有用,或者益生菌对某些情况没用”,不要相信它!你要回到原文献中找找看,研究的菌株到底是什么,看看这个益生菌是哪个属的、是哪个种的、是什么菌株。因为对于大多数益生菌来说,健康益处确实是菌株特异性的。因此,当你在研究作用机制时,你需要了解每个菌株的功能。讲到益生菌在肠道中的特性和作用,从图的上半部分,你可以看到,例如在上皮上细菌会产生短链脂肪酸、酶、小分子,这些都会对宿主人类产生系统性的影响。然后它们可以抑制病原体并抵抗其定殖,这意味着病原体不能在上皮定殖,因为已经有好的细菌在上皮定殖,并与共生菌群和宿主相互作用。然后是上皮屏障功能,中间层黏液黏附、肠上皮细胞黏附,以及肠道的通透性,或者更常被称为“肠漏”。因此,当细胞像这样的时候,实际上有可能会有东西渗漏到血液循环中。从健康的角度来看,这是不好的。有证据表明,益生菌能够帮助修复渗漏的肠道,保持上皮屏障的完整性。对免疫健康益处而言,也就是对图的下半部分。在某种程度上来说,如果益生菌有抗炎作用,那它是否也会有促炎作用,这样才能更全面地了解益生菌的功能。这里有一个关于皮肤健康的例子。这些研究刚刚发表,人体临床研究去年才发表。然后个体研究刚刚投稿还未出版,应该会在未来一两个月内出版。但从总体的角度来看,我们无法在临床研究和个体化研究之间进行动物实验。因此,想要直接从体外试验到人体临床试验,进行作用机制的研究和转化,我们需要在体外研究中获得更多的证据。以此进入人体临床试验阶段,同时也让我们有信心能从人体临床中获得阳性结果。所以我们从体外试验开始,因为我们现在讨论的是由内而外的护肤。就是摄入益生菌后看到护肤的结果,因此我们在这些特定研究中使用的细胞系是成纤维细胞。因为它们是皮肤的一部分,并且更接近血液循环,可以实现“从内到外”这一要求。通过对成纤维细胞的研究,我们能够证明动物双歧杆菌乳亚种BI-04能提高成纤维细胞在氧化应激下的生存能力,能抑制炎症引起的基质降解,还能在体外增加前胶原合成,以及促进胶原蛋白代谢平衡。这些都是体外研究的结果。之后,我们对148名韩国女性进行了为期12周的临床试验。在临床试验中,也就是去年发表的一篇论文中,我们发现这些受试者4周后皱纹减少了。这意味着在我们在体外研究获得的证据,在临床试验中也得到了印证。备受关注的下一代益生菌然后就引出了我的演讲的最后一部分,关于下一代益生菌。研究人员在过去的15年中,对下一代益生菌(NGP)已经进行了一些探索。但最近它真正地开始崛起,更多的研究即将到来,更多的菌株也将出现。我所说的NGP到底是什么呢?益生菌的定义:当给予足够的量时,对宿主的健康有益的、活的微生物。而下一代益生菌,从现在起我就叫它“NGP”,它指的是那些迄今为止或者到去年为止还没有被用来促进健康的微生物,更有可能作为药物来监管。它们有被推上市场的,也有作为膳食补充剂销售,但它们有不同的可能性。当我谈到益生菌和NGP时,它们最大的区别通常是:NGP往往指的不是双歧杆菌和乳杆菌,而是别的菌。益生菌通常是乳杆菌、双歧杆菌、某些肠球菌、大肠杆菌和芽孢杆菌。而活体生物药指的是真正的旨在预防、治疗或治愈疾病的生物产品。所以活体生物药实际上更像是一种药物,而益生菌和下一代益生菌,特别是益生菌,更多的是食物和膳食补充剂。这是如何发现下一代益生菌的一个例子。实际上,我们在2016年就开始了临床试验,目前论文正在撰写中。我们希望下个月投稿。有关临床试验的更多细节将在今年年底公布。我们设计的这个临床试验,以医疗健康为目标。我们设计的思路是,找到一个瘦的健康人群,和一个有代谢性疾病先兆的肥胖人群,然后收集他们的所有能想到的背景信息以及所有的健康参数。我们对粪便菌群进行了DNA分析、代谢组学、宏基因组学以及综合微生物组学平台中所有可能的组学分析,也进行了非常广泛的培养组学,获得了成千上万的分离菌株。然后综合分析,找出与肥胖人群相比,健康人群中更普遍的微生物是什么。如果我们在第一轮培养中没能找到差异微生物,我们会根据培养组学,专门找出这些差异微生物。基于以上全部的数据,我们对所有不同的分离菌株进行了排序,然后我们有了物种和菌株的优先级。根据对最佳菌株的排序,我们进行了几次临床前试验,看看基于前期研究结果的假设,能否转化应用于体内并进行临床前试验。现在,我们的生物库中已有超过120个这样的分离菌株。这项关于临床前模型的研究于去年发表。我们实际上发现了一个新的阿克曼菌菌种。我们没有给它命名,所以就先叫阿克曼菌物种。根据新的阿克曼菌物种分类,我们实际上知道了它的名字。但你可以看到,在那张有红色方框的图片上,它真的不是嗜黏蛋白阿克曼菌,它是一个不同的菌株。它在系统发育树上处于不同的位置。除了作为一个全新的物种,我们发现它在临床前模型上也有很好的健康功效。你们可以在图片上看到,它显著改善了临床前肥胖模型的体重、总脂肪重量、抵抗素和胰岛素水平。而有趣的一点是,这个阿克曼菌菌株,它在活菌状态时功效更好。一种已被广泛研究的阿克曼菌菌株——嗜黏蛋白阿克曼菌,已被证明它在死菌状态或巴氏灭活状态时,与活菌状态一样有效。而我们的这个菌株在活菌状态比巴氏灭活状态更有效。现在我们有了一个菌株,我们想把它商业化,我们也想消费者可以用到这个菌株。我们需要做什么呢?这与小剂量的小鼠实验或小剂量的实验室实验是完全不同的,当你进行临床研究时,你需要更大剂量的菌。当你进行临床研究时,你也应该有这样的发酵过程来生产下一代益生菌。如果临床试验有好的结果,之后就可以销售了。而下一代益生菌,比现在的双歧杆菌、乳杆菌等益生菌更难培养。当我们谈论不同的下一代益生菌时,它们彼此之间的差异甚至比生产基地和实验室的差异还要大。所以我们需要考虑到,与传统的益生菌相比,可能有不同的气体环境,它们可能需要不同的营养物质和温度。水分、活度对它们来说也同样重要,还有大气压强。因此,除了进行健康功效研究之外,如果你想获得足够的材料进行可重复的临床研究,从研发过程的角度来看,还需要做大量的工作。所以真的要尝试用一种可重复的方式来建立发酵过程,它会产生很多或足够质量的菌,让你有一个稳定的产品。你可以用它做临床试验,最终可以作为产品出售。这只是一个例子,如何从筛选进一步深入,最后使菌株达到工业规模。总的来说,无论我们是在谈论益生菌或组合益生菌,还是下一代益生菌或任何活的有机体,我们都需要考虑,如果我们想要得到一个真正成功的配方,并对人体切实产生益处,我们需要将菌株推入临床研究。不仅在体外,在体内也要有效,我们需要得到临床剂量的菌株细胞数量。再一次强调,我们要知道它对人有效,并且在整个货架期内可保证其效力,然后我们会从中得到健康益处,服用益生菌的人才能真正感受到和信任这款产品。最后做一个总结,在过去10年左右的时间里,出现了许多健康领域,例如我已经提到过的代谢健康、女性健康等等。其他经过科学研究的原料组合,在过去几年中也已经取得了进展。在未来也还会有更多的研究不断出现,无论益生菌还是下一代益生菌,我们都需要更多的作用机制数据,来真正了解微生物的潜力,来真正使它们获得转化的潜力。这只是几个例子,未来会发生更多有意义的事,还有很多伟大的事情将要发生。未来到底会有什么机遇呢?请持续关注!感谢聆听!本次演讲由SEIMEI森美品牌赞助,5月22日录制于CHINAGUT
2023年8月10日
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陈启仪:以肠菌移植为杠杆撬动学科体系建设与发展

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/articles/ss/c2163ba7f5d84be8bfff9cf881287e4a各位同行、各位观众,大家上午好!我是来自上海第十人民医院的陈启仪医生,非常荣幸和大家做一个肠道菌群移植的话题,也是现在非常热门的一个话题,关于肠菌移植在临床的应用。很多人不能理解,你一个消化外科的医生,一个胃肠外科的医生,怎么在从事内科医生的一个技术呢?请听我从学科建设和大家做一个分享,题目是“以肠菌移植为杠杆撬动学科体系的建设与发展”。我们是2017年正式加盟到同济大学附属第十人民医院,也就是上海市第十人民医院,之前整个团队在南京军区南京总医院,现在叫东部战区总医院普通外科。从南京到上海,在上海这么高水平的医院,我们怎么生存怎么发展?面临发展道路的选择,我们选择了一个非常好的方向。01现实需求与临床积淀我们知道,随着社会的高速发展、经济的腾飞、环境的改变等等,各类慢病逐渐增加,包括便秘、糖尿病、高血压、肥胖、癌症……正是在短短的工业化高速发展过程当中,出现了疾病谱的不断改变。疾病谱的改变和什么样的状态有关系呢?很多的研究发现,肠道菌群在各类疾病的发生发展中发挥非常关键的作用,尤其80%的慢病发生在肠道。希波克拉底非常智慧地讲到,肠道是人类的万病之源。肠道的健康状态决定了人类整体的健康状态,所以从肠道菌群出发,去干预、预测、预防疾病,目前已经是国际的热点。尤其是老祖宗发明的肠菌移植、粪便移植,我们叫黄龙汤,也叫金汁等等。用我们老祖宗的智慧治疗很多濒死的患者,达到非常好的疗效。在近代史中,尤其抗生素的广泛使用导致的另外一个问题,就是抗生素相关腹泻,尤其是艰难梭菌感染(CDI)逐年增加。这一类疾病怎么治疗?传统的治疗手段,还是用抗生素中的万古霉素,但会带来另外一个问题,会导致肠道菌群的紊乱。在美国,最早利用老祖宗的方法,用正常粪便灌给一个艰难梭状芽孢杆菌感染的患者,达到非常好的疗效。从此逐渐利用肠菌移植,尤其是在艰难梭状芽孢杆菌感染中运用。应用过程中发现,肠道改善以后,肠道外的疾病也得到很好改善,尤其是肠脑轴、肠肺轴、肠肝轴、肠内分泌轴、肠骨轴、肠免疫轴等等,都发生了非常好的改善。此后,肠菌植逐渐进入临床医生的视野。十年左右的蓬勃发展中,我们发现了很多非常有意思的现象。对于复发艰难梭菌感染是非常有效的,有效率达到90%。在艰难梭菌感染治疗有效率也是非常高的,以及肠易激综合征、克罗恩病治疗,还有脑肠轴。尤其是自闭症的研究发现,肠菌移植发挥非常好的临床疗效。在国际上,复杂性、难治性、慢性功能障碍性疾病,炎症性或者是肠道为主的肠道外疾病,肠菌移植都逐渐在临床应用开来。所以在很多领域,肠菌移植也好,肠菌移植的制备技术也好,都纳入了当年的医疗重大突破。我们也在2017年提出了肠菌移植的治疗理念,以后我们就在临床当中广泛使用。欧美国家已经将肠菌移植纳入复发性艰难梭菌感染的一线治疗,它的有效率可以达到90%以上。尤其是美国FDA批准的SER-109,这款活菌药物用来治疗艰难梭状芽孢杆菌感染。在肠菌移植的研究过程中,我们也关注到要怎么切入活菌药物开发当中,怎么切入到药品研发当中。中国是在走技术路线,它作为一种技术被应用推广,包括上海也是将肠菌移植纳入临床应用技术,而不是药物。作为长期有效能够走长远的一条路来讲,我们可能会将药品的研发,作为一个新的选择。我们中心最早在2012年就开始了肠菌移植治疗。这是2022年的数据,今年应该会突破1.2万例患者。10万次的大样本的临床数据,为什么我们能这么去开展?我们的信心在于哪里?最重要的是在于临床疗效。我们治疗了大量的肠道功能性疾病、炎症性疾病、感染性疾病,还有一些肠道外疾病,包括自闭症、帕金森病,还有免疫性疾病。治疗过程中发现它的疗效非常好,我们才有信心开展这个新型的技术。整体的1年有效率可以达到61.42%,最高的有效率还是复发性CDI感染,1年之后有效率还是保持在86.93%,所以还是非常高效的。尤其是对一些包括像自闭症这样没有药物选择的难治性疾病,它也发挥了非常好的作用。正是基于这样的疗效,我们才广泛在临床中应用。但也带来了新的问题,我们怎么更有信心更好地在临床开展并符合国家的DIP改革策略?如果说一个慢性疾病被打上肠菌移植治疗,它的CMI值(病例组合指数)可以增加0.4~0.7分。临床医生会非常清楚,0.4~0.7对一个疾病的医保付费来讲,它的难易程度来讲是非常高的,对药占比、耗占比也是非常大的下降。所以,我们更有信心在这个领域做更多的工作。02组建团队与科室接下来,我们就组建了科室。很多人参观时问,你这科室怎么来建起来的?2017年6月,我们成立了肠道微生态诊疗中心,当时只有3个病房、10张床,也只有1个医生加1个护士,运行非常艰难。我们叫到上海滩去创业。怎么闯荡上海滩?我们的根基就在10张床、1个医生、1个护士。由于这项技术得到了比较好的推广,当年院领导非常地关注,也确实看到了这项技术对疾病治疗的作用。所以在2018年2月的时候,开始给我们配床、配医生,年收治量也快速增长。2018年8月,我们又加床加医生。到了2021年,再给我们增加了1个病区、16张床位,医生也增加了,年收治量再次快速增加。这都是得益于肠菌移植的发展,更重要的是对于疾病治疗策略的转折,提高了传统治疗无效的一些慢病、难治性疾病的整体疗效,才有了科室的发展。我们人员也是从只有几个医生,逐渐地形成一个规模非常庞大的队伍。其中包括由秦环龙院长和李宁教授领衔的庞大的治疗团队,包括技术研究团队、生信分析团队、无菌动物平台、临床治疗团队以及肠菌库、转化应用的团队等等,形成一个将近60多个人的庞大团队,支撑整个技术发展。03解决合法性这项技术发展到一定程度的时候,我们发现一个问题,怎么更能由整个医疗系统来支持你发展、支撑你发展,尤其是有没有红头文件给予这项新技术去发展。2017年,我们带着很充足的信心来到上海,希望能够很快拿到一个技术的准入。首先是过伦理,所有的疾病在治疗过程中都需要过医院的伦理委员会,这样才能去合法地开展。第二,更重要的是申报新技术,这花费了我们整个团队非常多的心血。2017年9月启动,当时我们非常有信心,觉得这项技术非常好、治疗效果也非常好,上海卫健委同行应该会支持我们。但是拿出来的时候很多同行不认识,还有人质疑这项技术是不是能够治疗疾病,导致3次申报不成功。这也对技术发展有非常大的帮助,让我们不断提供循证医学证据,不断改变治疗策略、提高临床疗效、降低并发症。2020年5月,卫生行政管理部门终于认识到这项技术在临床应用的好处,尤其是结合国际的发展趋势,正式批准应用。我们欣喜若狂,上海正式以红头文件形式允许医院开展这个技术,对于整个上海来讲,甚至对整个国内的肠菌移植技术发展来讲是非常有帮助的。但是这技术管理非常严格,它叫限制类新技术,是有条件才能开展的。什么条件呢?卫健委的领导委托我们与其一起,来制定中国的肠菌移植技术管理规范。2021年8月27日,正式出台了应该是国家第一个以红头文件形式的《上海市肠菌移植技术管理规范(2021版)》。我们从源头上就要避免出现发展道路的扭曲,所以在制定的技术管理规范是非常严格的,导致我们再去申报还得补充很多的文件。即使很难,但是我觉得对这项技术的发展,尤其是健康发展来讲,产生了非常重大的作用。技术拿到之后,我们就要到卫监所去备案。因为它是限制类新技术,备案的时候就是利用红头文件的有没有达到这个条件。我们不断实验室改造、不断流程化改进,备案了4次,最后在2021年10月正式批准,将肠菌移植纳入到上海十院的诊疗目录当中。这时候才真正解决它的合法化问题,就是上海十院可以开展了。接下来一个问题,怎么收费?这个技术,大家没听过也不知道,所以我们在申报技术准入的同时也在申报物价。经过了艰辛的努力,2022年11月,我们正式拿到上海市医保目录的医保收费代码。上海市正式可以合理合法地在临床当中使用肠菌移植术,也可以收费了。04组建实验室这项技术发展的良好,我们又该怎么来让它发展的更好更规范?接下来,我们组建实验室。如果在座的也有从事肠菌移植的,最早的发展都是人工去制备菌液和胶囊,尤其是菌液的制备。一开始我们在上海建的实验室200多平米,但还是不够完善。2020年,由上海市科委、华大集团、上海十院、上海信谊共同组建了“上海市人体肠道菌群功能开发工程技术研究中心”。中心将近1000平米,以GMP车间的形式进行胶囊、菌液的制备,还有大数据的分析、供体受体的数据分析等等。包括了菌液胶囊等等,临床疗效进一步提高。这使我们有大量的智能化样本库,可以储存40万管的样本,也是非常智能化、超低温的样本库。我们有三大功能中心运营,包括菌液制备、胶囊制备、检验检测,还有肠菌库等等。总体框架是希望通过这样的工程技术中心进行肠道功能菌的开发,创新微生态制剂的生产与制备,以及肠菌移植临床标准化与规范化的制定等等,建成一个真正的肠菌移植的临床研究和临床研发中心。目前中心可以年制备菌液15万支、胶囊30万粒,这样的规模体量应该来说还是能够满足目前的临床需求。我们也组建了多组学的平台,包括检验检测、供体受体的精准匹配,肠道菌大数据分析、生物信息学分析,以及多组学检验检测。支撑这项技术不单单是一个临床技术,还是一个非常好的临床研究手段,一个产业转化的非常重要的临床平台。我们还有组建微生物多组学的全套分析流程,包括16S、宏基因组学、代谢组学,还有功能菌开发等等。05制定规范与标准我们还要制定规范、制定指南。我们在2020年制定了中国第一部《肠菌移植标准化方法学的建立与临床应用专家共识》,是上海市卫健委让我们牵头的技术指南规范的一个升级版。同年还制定了《菌群移植途径的选择与建立临床应用中国专家共识》,肠菌移植究竟采取胶囊途径、胃镜途径、结肠镜途径,还是TET(经内镜肠道植管术)途径,我们在共识当中提出了一个路径的选择。2022年,国家卫健委委托我们制定了《肠道菌群移植临床应用管理中国专家共识(2022版)》,从行政管理层面对肠菌移植技术进行管理。通过什么途径进行比较好的供体的筛选,究竟什么是好的供体,什么是坏的供体,筛选的途径,筛选应该怎么管,我们也在2022年制定了一个中国的专家共识。我们同时要制定标准,包括信息化。所有病人的受体也好供体也好,都有一个二维码,很容易一扫二维码就知道供体的特征,什么样的基本信息,怎么样的菌群结构,怎么样的代谢物,受体又是什么样的情况。所以,要有个非常完善的信息化流程。同时还有菌液和胶囊制备,怎么来做菌液,怎么来做胶囊,我们要提出一个标准给我们同行参考。我们还制备了小肠液,把小肠液拿出来做一个胶囊,给有小肠功能障碍性疾病的患者使用。供体筛选,我们有非常多的量表,非常多的问卷调查,从临床前、临床中,以及入选、筛选合格,都会有非常详尽的流程,这是基本的一些管理。我们不单是筛,我们还要管,这也是很多人都忽视掉的。整个功能筛选化的过程包括初筛,心理状态也要进行评估,粪便常规、粪便菌群检测,最后到合格供体,此后还要进行很严格的管理。我们团队在2021年发布在Gastroenterology的将近8500例供体筛选的管理经验,进行了国际标准的一些制定。我们还有标准化的制备车间,人员也好,设备也好,都是非常完备的团队和整个系统。我们制定了非常多的肠菌生产制备的标准,根据临床需求和临床发现的一些问题,对胶囊检验进行制备和迭代升级。这是我们标准化的工艺流程,进行菌液的收集、制备、分离、处理、冻干等等一系列过程,最后出库给临床应用。我们也有质量控制标准,包括什么叫合格的菌液,什么是合格的胶囊,每个供体都要在捐献时、制备后进行检验检测,看看它是不是一个移植菌,移植的是活菌还是死菌,有没有达到要求的量,同时更多地排除致病菌、寄生虫和多重耐药菌。大家会关心,究竟什么样的人适合做肠菌移植?一开始会存在两种声音,特别早期的时候,很多人会质疑它,认为这是个伪科学。第二种是过度地夸大它的作用。所以我们要科学理性地看待这项技术。经验来看,我们认为肠功能障碍性疾病、炎症性疾病、CDI感染,以及抗生素相关性腹泻都还是适合的。我们还要明确肠道外疾病是不是伴有肠道症状,而且这些肠道症状和肠道外疾病是不是有关系,肠道或者肠道菌群紊乱和肠道外是不是有关联。如果有,我们认为还是适合;如果没有,我们对这样的疾病还是要慎重的。究竟用什么途径来进行移植?上消化道途径用鼻空肠管、胃镜,还是下消化道途径用结肠镜、灌肠以及胶囊,还有TET途径等等。我们认为,应该根据不同疾病的类型选择不同的方法。比如对于营养不良的患者,又是克罗恩病患者,我们可能会选择鼻空肠管途径,移植的同时进行营养支持。如果病变在末端回肠,单纯做肠道移植可能没办法在小肠上段定植,我们认为需要上消化道途径。如果是单纯结肠溃疡、结肠功能问题,我们可以选择近结肠的途径。再有究竟吃几个疗程、做几个疗程,也要根据大样本数据得出标准化流程。包括复发性CDI、IBS(肠易激综合征)、IBD(炎症性肠病)等等,我们都有不同的疗程推荐。最后大家会关心,是不是容易出现并发症。大家不敢做的原因就是怕并发症,因为粪便这么脏的东西移植到肠道是不是会产生新的问题。通过我们1万多例的研究来讲,整体的并发症发生率还是非常低的,主要是便秘、腹泻、腹胀、一过性发热、恶心、呕吐这些症状。这些症状是自限性的,只要停止移植,一般在24~48小时就会停止。我们也建立了一些行业标准,包括肠菌移植供体的团体标准、移植物质量控制的团体标准。我们正在递交肠菌移植供体筛选与移植物质量控制的国家标准。06创建专业学术组织我们创建了学术组织,包括中国人体健康科技促进会肠道微生态与肠菌移植专业委员会等等。我们也创建一些联盟,还有很多的临床研究以及科研转化。07临床研究与转化我们整体的思路是将菌群作为一种诊断模型,再提出肠道菌群的致病学说,进行干预的策略。我们已经发表了若干篇的高质量的临床研究以及基础研究,都是围绕肠菌移植开展的。我们也发现了一些非常科学的问题,如肠道菌群失衡的特征性,建立了疾病诊断模型,发现了慢性病肠道菌群失衡的变化规律,建立了菌群的指纹图谱等等。对大概16种慢性病检测了肠道菌群的物种、丰度、结构,并建立了诊断模型。我们揭示了肠道菌群失衡多组学的一些特征,建立了菌群诊断的新模型,在临床当中应用。我们解析了慢病特征性细菌的致病性,诠释了治病的新机制,尤其是肠菌移植的人源化疾病的无菌动物模型构建,对疾病治疗产生非常大的影响。我们同时发现细菌能够调控大肠癌的发生发展,尤其是具核梭杆菌对大肠癌的发生发挥非常关键的作用。同时我们建立了五步-六维度菌群移植供体筛选标准,我们发表在Gastroenterology的文章就是供体筛选的管理策略。我们同时建立了移植的临床方法学的策略和一些标准,同时提出“同济标准”,文章发表在Lancet
2023年7月27日
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苏晓泉:基于搜索的微生物组研究新模式

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/1c1aad48fe7c49b089aba87d99e9f02d大家上午好,我是苏晓泉,来自青岛大学计算机学院。非常高兴今天能够跟大家分享一下,我们开发的基于搜索的微生物组研究的新模式。幻灯片分享本演讲的幻灯片
2023年7月20日
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何丛:从肠道出发防治急性胰腺炎重症化

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/10cb528b383b4601977eaf3be1ea6d0e各位同道,大家上午好。我是来自南昌大学第一附属医院消化科的何丛,今天很高兴站在这个舞台跟大家进行交流与分享。今天我分享的内容是“从肠道找寻急性胰腺炎重症化的关键机制与防治靶点”。急性胰腺炎,它是临床常见的急腹症,是多种病因导致的胰酶在胰腺内被激活后,引起胰腺组织自身消化、水肿、出血甚至坏死的炎症反应。目前,常见的病因包括胆结石、酒精性和高脂血症。2012年新亚特兰大分级将急性胰腺炎分为轻症、中度重症和重症。急性胰腺炎的患者来就诊,往往是以急性上腹痛、恶心、呕吐、血淀粉酶升高为主要特点。其中轻症患者往往呈自限性、预后良好,而20%的患者会进展为重症,死亡率高达30%。因此,阻断急性胰腺炎的重症化是医学界亟待攻克的堡垒。现象背后:肠-胰对话那么大家会问,急性胰腺炎病变在胰腺,和肠道有什么关系呢?我们说胰腺炎一般有两个死亡高峰,第一个死亡高峰在病程第一周,患者往往并发多器官功能衰竭,最常受累的是呼吸、循环和肾脏,而肠道往往也是受害者之一。由于缺血再灌注损伤和炎症细胞因子的作用,会引起肠黏膜屏障的损伤,导致肠道细菌移位,引起胰腺发生感染性坏死,也就是第二个死亡高峰。因此,肠道同时是促进疾病重症化的一个助推器。在临床中,肠道功能障碍的表现往往是多样性的。比如消化、吸收的异常,患者可出现食物或肠内营养的不耐受,无法达到生理需要量。另一方面,肠道功能的异常往往使患者出现呕吐、腹部膨隆、肠鸣音减弱,甚至大量的胃潴留。在影像学上,我们可以发现患者出现肠管的扩张、积气以及肠壁的增厚。通过动态学测量,我们可以发现患者出现胃排空时间的延长、胃肠传输时间的延长。因此我国和欧洲危重病学会对急性胃肠道损伤都进行了分级:分级越高的患者,提示肠道损伤的越严重;而轻症患者,他的损伤往往是呈暂时性的。当患者出现严重的持续性的食物不耐受、大量的胃潴留、腹内压升高、胃肠道麻痹,甚至消化道出血时,则提示患者出现了严重的肠功能衰竭。我们科应用前期构建的1万多例急性胰腺炎患者的数据库标本发现,在急性胰腺炎患者中,发病早期肠道功能损伤评分越高,这些患者的死亡率也越高;尤其是Ⅲ级以上的患者,他的死亡率超过了90%。多因素回归分析显示,这些患者的肠功能障碍的损伤可以作为死亡的独立危险因素。应用这个指标构建死亡预测模型,AUC达到了0.85,甚至优于传统的APACHE
2023年7月13日
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卞兆祥:肠道“闹情绪”怎么办?

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/articles/ss/5cf9d48b83514e709d14ff4ef4d6a508大家好,今天有幸能够参加中国肠道大会2023的演讲。我们今天讲的项目说“肠道‘激动’怎么办?”幻灯片分享本演讲的幻灯片
2023年7月6日
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陈连民:肠菌未来或能指导精准降压

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/articles/ss/26434b5f40494ad1858c03ba1321c339大家好,我是来自南京医科大学、江苏省人民医院心内科的陈连民,今天跟大家简要地交流一下“肠道菌群与心血管代谢健康及精准用药”。幻灯片分享本演讲的幻灯片
2023年6月29日
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蒋超:无处不在的暴露组

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/756ebd5ca2a34243b83edfb1da7e62f5大家好,我是浙江大学生命科学研究院的蒋超,很荣幸能够在这里给大家介绍我的研究领域——暴露组。我们知道,人类的疾病和自身的内因、外因是息息相关的。内因,在现代医学以及精准医学的研究上取得了非常好的成果。对于外因的解释,很多时候还是比较笼统或者比较粗糙的。所谓外因,就是暴露组领域所研究的一个方向。幻灯片分享本演讲的幻灯片.pdf
2023年6月15日
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郝梓凯:“月宫一号”寻“菌”记

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/b60a97d640844630b788b20bfb9fa82e大家好,我是北京理工大学生命学院的郝梓凯。今天很高兴,我们来到这里给大家分享一下我们的科研故事。这个故事就是“月宫一号”寻“菌”记。看到这个题目,我想大家脑海中有很多疑问。比如说月宫一号是什么?在月宫一号中寻什么菌?如何寻菌?为何要在月宫一号中寻菌?但是大家别急,接下来我会慢慢地给大家道来。一问:“月宫一号”是什么?首先在这里,我要向大家介绍一下什么是“月宫一号”。“月宫一号”是北京航空航天大学刘红教授研究团队发明的空间基地生物再生生命保障系统地基综合实验装置。大家看到这个名字太长了,所以我们就给它起了个名字叫“月宫一号”。“月宫一号”是世界上第一个成功的四生物链环,是包括植物、动物、微生物和人组成的人工闭合生态系统。更通俗一些讲,“月宫一号”是一个自给自足的人工闭合生态系统。概括起来,它具有以下5个特点。首先,是由植物、动物、微生物和人组成。第二个特点,人类生活所必需的物质,如氧气、水和食物可以在系统内循环再生。第三个特点,它是一个生物再生生命保障系统。它对应的就是我们当前空间上主要应用的物理化学再生式生命保障系统。它们两个最大的区别就是,生物再生生命保障系统是利用生物再生的方式来实现系统内氧气、水和食物的再生,物理化学再生式生命保障系统则是采用物理化学方法再生系统内的氧气和水等物质。这个系统还有一个特点就是,它可以为人类在外太空或星球基地长久地驻留,提供类似地球生态环境的生命保障。最后,“月宫一号”,它也可以实现长期的密闭隔离。二问:寻什么“菌”?大家知道了什么是“月宫一号”,一定还有疑问,就是在“月宫一号”中去寻找什么菌呢?答案是精神益生菌。什么精神益生菌呢?精神益生菌的定义是当被摄入足够量时赋予精神健康益处的活细菌。它与传统的益生菌的不同之处就在于,精神益生菌能够产生或刺激宿主来产生神经递质、短链脂肪酸、肠内分泌激素和抗炎细胞因子,从而对大脑来产生影响。大家看到这里可能会有疑问,就是精神益生菌主要是作用于肠道,为何会影响大脑呢?讲到这里,我们就不得不提一下微生物-肠-脑轴。它是指肠道菌群、肠道与中枢神经系统的双向交流系统。在这个系统中,肠道菌群可通过多种机制直接、间接地影响神经系统。比如说经肠道细胞作用于迷走神经,通过血液输送菌群代谢产物到大脑,激活肠内分泌细胞来产生激素和神经递质,影响免疫细胞和炎症等。特别是近年来,随着微生物-肠-脑轴理论的不断完善,精神益生菌也称活体生物药,有望为预防、改善和治疗精神疾病提供一些创新疗法。实际上近年来,西方和我国台湾已经投入了数10亿美金来开展精神益生菌或者活体生物药的研发,开展了大量的动物实验和临床试验。我们从左边的这个图表可以看到,精神益生菌在预防、治疗抑郁焦虑,改善认知障碍、阿尔茨海默病和帕金森病等精神神经疾病方面表现出了积极的作用。精神益生菌也成为预防、改善神经和精神类疾病领域的热点方向。我们从右边的这个图表可以看到,国内外许多公司也积极投身于精神益生菌或活体生物药的研发领域,推出了多款产品。但是我们通过调研发现,当前临床研究中的精神益生菌几乎都是早前发现的经典益生菌,也就是乳杆菌或双歧杆菌,而关于新的精神益生菌的研究工作近年来鲜有报道。为什么呢?究其原因,我们认为可能是受到目前微生物-肠-脑轴研究局限性的影响。我们从左图可以看到,微生物-肠-脑轴容易受到饮食、环境、疾病、药物以及生活方式等多方面的影响。因此基于微生物-肠-脑轴来开展新的精神益生菌的研究,对实验设计和实验条件要求非常苛刻。例如,我们如果想基于微生物-肠-脑轴来找到与压力相关的精神益生菌,那么我们就要控制这些影响微生物-肠-脑轴的因素基本保持不变,然后在肠道菌群中寻找与压力变化相关的益生菌。但是,我们在正常的生活环境中很难控制这些因素不变。幸运的是,我们发现“月宫一号”可以做到这些控制,是挖掘精神益生菌的理想实验平台。为什么这么说呢?我们来看,因为“月宫一号”有以下几个特点。第一,在密闭前,我们对“月宫一号”的环境、空气微生物进行了严格的消毒和灭菌,这样就最大程度地避免了微生物的引入。第二,在密闭期间,“月宫一号”几乎不与外界发生物质交换,并且我们会对其中的水、固、气微生物进行严格的监测和控制。这样就有利于保持系统中微生物环境的相对稳定。第三,“月宫一号”中的理化环境条件,比如说温度、湿度都处于一个恒定的状态,这样就可以避免环境变化对人体肠道微生物的影响。第四,志愿者在“月宫一号”有固定的作息时间,还有严格的工作日程和确定的食谱。这样我们就可以有效地避免生活方式、饮食对肠道微生物的影响。第五,在上述条件下,我们可以更加易于保持乘员,也就是志愿者的身体健康,来避免这些药物或者疾病对肠道菌群的影响。在实验期间,我们还会定期地对志愿者进行生理参数的测量、规范的心理评估。这样就更加有利于情绪量化,也更加有助于筛选到更好的精神益生菌。总之,基于以上特点,我们发现“月宫一号“可以最大限度地保持影响微生物-肠-脑轴的因素基本不变,并且最大限度地避免非精神因素对微生物-肠-脑轴的影响。因此我们认为,“月宫一号”是挖掘精神益生菌的理想实验平台。其实通过前面的讲解,也为大家解答了为何要在月宫一号中去寻找精神益生菌的这个问题。三问:如何寻找精神益生菌?接下来,我们要如何在“月宫一号”去挖掘精神益生菌?正好我们团队在2017年到2018年,在“月宫一号”中开展了为期一年的“月宫365”实验。什么是“月宫365”实验呢?它是目前世界上密闭时间最长、闭合度最高的生物再生生命保障系统实验,它共持续了370天。在这个实验中共有8名志愿者,平均分为两组,设置为三班。其中第一组值第一班,持续时间是60天;第二组值第二班,持续时间是200天;最后再由第一组值第三班,持续时间是110天。因此,我们借助珍贵的“月宫365”实验机会,利用“月宫一号”开展了精神益生菌的筛选及作用机理研究。大家可以看右边这个图,在这个研究中我们尽可能地避开入仓前饮食变化对志愿者肠道菌群的干扰,因为我们经过调研发现受干扰的肠道微生物达到一个新的平衡需要21天。因此,我们选择志愿者入仓28天后的粪便样本来进行多组学分析,这样就可以避免饮食的影响。其中我们共筛选了103个粪便样本进行宏基因组分析,90个粪便样本进行宏蛋白组分析,56个粪便样本进行宏代谢组分析。同时获取了志愿者肠道样本采集当天的情绪量化数据。谈到情绪量化,我们为了更加准确地筛选到精神益生菌,就需要更加客观地对志愿者的情绪进行量化。在本研究中,我们采用了多种方式对志愿者的情绪进行量化。除了在实验期间对志愿者进行情绪量表测量外,我们还进行了视频连线,进行半结构化访谈。并且在基于前期文献调研的基础上,我们筛选了一类有可能反映人类情绪变化,同时兼顾在我们“月宫一号”中具有可实施性的生理指标。最后我们发现,以下这些指标可以应用,主要包括基本的身体指标,例如体重、晨起和睡前体温、血氧饱和度、脉率、血压、心率,还有睡眠状况。睡眠状况我们是用专门的睡眠仪进行测量的,包括凌晨12点之前入睡的次数、夜醒次数、总睡眠时间、深度睡眠时间、浅睡眠时间。我们也对大小便情况也进行了记录和测量,比如说大便的频率、大便的重量、排尿次数、排尿总量,志愿者的活动量包括步数、卡路里消耗、摄水量,以及女性志愿者的月经情况等28项指标。如右图所示,我们在实验期间还专门设计了流程,来每天记录他们的生理和表型数据。基于情绪量化研究,我们明确了“月宫365”密闭实验中志愿者的情绪变化规律,就是这8名志愿者在密闭隔离期间都没有表现出心理障碍,也没有心理困扰的报告。但是他们的情绪变化确实会有波动,但是这个波动与隔离时间无关。也就是说志愿者的情绪变化并不会随着隔离时间越久,他就出现一些跟时间相关的变动。这样的话,其实也为我们后续筛选精神益生菌提供了更大的一些支持。同时我们筛选出了情绪量化的潜在客观指标:乘员的体重相关指标、饮水量、大便重量,晨起体温和舒张压,睡前心率和舒张压,卡路里消耗,还有晚上12点前的入睡次数等11种生理表型与情绪变化显著相关;43种尿液代谢物与情绪变化显著相关。这些情绪量化的数据也为我们后续开展精神益生菌的研究提供了重大的支持。接下来我们就开始基于多组学来筛选精神益生菌。首先,我们基于宏基因组学获得的肠道菌群物种组成数据,结合前期的志愿者情绪量化数据,利用多组学和生物信息学分析筛选出了4株潜在的精神益生菌。它们分别是普氏粪杆菌、单形拟杆菌、直肠真杆菌、罗斯氏菌。接下来,我们利用多组学分析了这些精神益生菌的作用机理。我们利用宏基因组的功能注释,共获得了5074个KEGG同源组。其中与精神益生菌相关的40个KEGG同源组涉及到了34种酶,其中18种酶参与微生物发酵以产生短链脂肪酸的通路。接着,我们与渥太华大学Figeys教授实验室合作,利用其建立的宏蛋白组学方法获得了348个与精神益生菌匹配的蛋白质组。其中,与精神益生菌正向调节作用相关的23个蛋白质组涉及到了67个KEGG通路,这些通路主要涉及天冬氨酸、谷氨酸代谢等。我们还利用非靶向代谢组学对粪便样本的代谢物进行了分析,获得了12种与精神益生菌匹配的神经系统相关的代谢产物。这些代谢产物主要涉及转化谷氨酸生成γ-氨基丁酸的代谢途径,以及转化色氨酸生成血清素、色胺和犬尿喹啉酸等代谢途径。综上所述,我们利用在“月宫一号”中开展的“月宫365”实验,从肠道菌群中筛选获得了4株潜在的精神益生菌,并利用宏基因组、宏蛋白组和宏代谢组等多组学分析方法明确了精神益生菌的作用机理。如右图所示,主要是有三个:第一,通过产生丁酸等短链脂肪酸;第二,通过调节天冬氨酸、谷氨酸和色氨酸等氨基酸神经递质的代谢途径,如转化谷氨酸生成γ-氨基丁酸,转化色氨酸生成血清素、色胺和犬尿喹啉酸等;第三,通过调节牛磺酸代谢、皮质醇代谢等其他途径。最后为了进一步验证这些精神益生菌的作用效果,我们利用动物模型实验来开展研究。我们主要是对这些精神益生菌的抑郁、焦虑的预防和治疗作用,以及机理来进行研究。动物模型实验主要分为两个阶段进行。第一个阶段是慢性轻度不可预见性的应激处理期,也可以称为预防期。因为在这个时期,我们对实验组大鼠进行边抑郁造模、边灌胃精神益生菌,这样的话就可以来验证精神益生菌是否对大鼠的抑郁样、焦虑样行为起到预防作用。第二个阶段称为治疗恢复期。因为在这个阶段我们对抑郁造模成功的大鼠进行精神益生菌的干预,通过对比分析以验证精神益生菌是否对大鼠抑郁样、焦虑样行为起到治疗作用。同时在实验过程中,我们在每个阶段都进行了取样,这样可以分析精神益生菌的作用机理。动物实验结果证实了精神益生菌能够预防和改善大鼠的焦虑样、抑郁样行为,同时进一步明确了其作用机理。可以看到,它的作用机理主要包括以下六个方面。首先,调节肠道短链脂肪酸的代谢,例如乙酸、丙酸和丁酸;第二,降低肠道屏障通透性损伤,以减少细菌移位;第三,调节外周免疫反应;第四,调节5-羟色氨酸等大脑神经递质的代谢;第五,降低HPA轴的活性;第六,减少皮质酮的分泌等。最后,谢谢《肠·道》演讲平台,谢谢大家!本次演讲由SEIMEI森美品牌赞助。
2023年6月8日
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王琰:当肠道菌群遇见药物

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/articles/ss/6d4949c1d43048d99b32a72ed3dffa45尊敬的各位专家、各位同道,尊敬的各位朋友,大家好!我是中国医学科学院药物研究所的王琰。今天非常荣幸来到热心肠研究院,结合我们的工作实践,给大家来分享《当肠道菌群遇见药物》的话题。肝脏是人体最大的代谢器官,我们都知道,细胞色素P-450酶广泛地分布在肝脏,它发挥着药物代谢的作用。药物代谢的类型其实有两种,一种是氧化还原及水解,称之为一相代谢;另外一种是结合反应,药物在肝脏发生失效,然后随着尿液排出,这是二相反应。因此在西方传统的药代动力学的理论中,吸收、分布、代谢、排泄是经典的药代动力学。随之产生的Cmax(血药峰浓度)、AUC(曲线下面积)、Tmax(达峰时间)、t1/2(半衰期)等等这些参数,就是我们通常要进行研究的内容。此外,在常用的200多种药物当中,超过70%的药物在肝脏代谢,大约25%的药物经过肾脏排泄,而大约有50%的药物需要经过细胞色素P-450酶的催化代谢。所以说,药物在肝脏代谢是评价药物成药性的重要内容。肠道菌群是人体器官吗?然而我们会发现,在临床上有一类药物是很难吸收的,却在临床应用了很多年,而且安全、有效。这类药物就是中国传统的天然药物或者中药。这类药物实际上与经典的药代动力学理论相悖,因为它吸收以后,在体内分布量很少,血液暴露量少,靶器官分布很少,但是在临床是安全、有效的。这样的话,西医是很难认可的。这样的药物包括很多类型,比方说黄酮、生物碱、多糖、皂苷等等,都普遍存在很难吸收的问题。如何来解决或者解释它们在临床的药效?近些年来,随着肠道菌群领域的迅猛发展,我们认为肠道菌可能是答案之一,对中药的发展具有普遍意义。因为我们知道,天然药和中药是中华文明的一大瑰宝,肠道菌可能会作为非常有力的关键技术,来解释这些药物为什么有效这一关键的科学问题。那么肠道菌可不可以作为人的一个“器官”呢?实际上人们很早就发现了一些代谢综合征,比方说肥胖、糖尿病、高血压等等,这类患者的肠道菌群与正常人是不一样的。当时因为科学技术发展还没有到发达的程度,研究者还不能确定到底是肠菌的变化引起了代谢性疾病,还是代谢性疾病导致了肠道菌群的变化。但是有一个问题是可能的,就是说如果我们改变菌群的结构,会对人体的疾病和健康产生重要的影响。在2006年的时候,国外的学者提出了一个关键的理论,肠道菌群可以作为被人体忽略的一个器官。由于它的重量在1~1.5公斤这么大,与人的大脑重量相等,又被称之为人体的“第二大脑”。2007年的时候,NIH(美国国立卫生研究院)正式启动了人类微生物组计划,促使肠菌研究如火如荼地迅猛发展。肠道菌群是代谢药物器官吗?我们觉得肠道菌可以作为人的器官之后,第二个问题就被提出来:肠道菌是代谢药物的器官吗?对于口服药来说,药物进入消化道以后,首先与肠菌相互作用。肠菌会产生大量的代谢酶,代谢酶对于药物的代谢是先于肝脏的。第二个就是肠道菌群对于药物的转化,它是以水解和还原为主的,这又与肝脏的代谢转化是不一样的。第三个就是肠道菌的种类和数量很多,而且富含不同类型的代谢酶,某些代谢酶的活性强于肝脏,这就是肠菌代谢酶的重要特点。比方说肝脏中不表达的酶,硝基还原酶以及亚硝基还原酶等等,都是肠菌特有的代谢酶。我们可以认为,肠道菌群对药物代谢的反应,可以视为肝脏对药物代谢的补充或者对抗,它对人体产生重要的代谢药物的影响。所以说,肠道菌群是代谢药物的一个“重要器官”。肠道菌群如何代谢药物?既然这样的话,当肠道菌遇到药物的时候,会发生哪些变化?我们来看这张图片,药物在吸收入血之前,它一定是与肠菌发生相互作用,并发生了代谢转化。意思就是说,肠道菌群可能对化学药物的结构进行了变构,变构的结果就可能会产生一些独特的代谢产物,这种代谢产物是肝脏没有的。正是因为产生这样独特的代谢,会使整个药物在体内的药代动力学发生变化,导致药效和毒性发生变化。功能一:变构转化药物我们首先来看,肠菌它是怎么改变药物在体内的命运。第一个功能就是代谢药物。首先给大家分享的就是非常典型的肠菌介导还原反应,这个反应里比较典型的例子,就是偶氮还原。不得不给大家讲一个非常有名的例子,就是百浪多息。百浪多息的化学结构上,它有偶氮键,在肠菌的偶氮还原酶的作用下就出现了磺胺。大家知道,磺胺是非常有名的抗菌药物,这个过程是德国一位叫多马克的科学家在1932年发现的。科学家当时是为了救他生命垂危的女儿,因为他的女儿被细菌感染了。当时百浪多息还没有正式上市,但是这位德国的科学家就把这个药物给他的女儿吃了,而女儿奇迹般地活下来。这就是磺胺被发现的故事。德国的科学家不仅仅救了自己的女儿,同时正因为磺胺的发现应用于第二次世界大战,减少了大量的死亡的人数。因此他得了1932年的诺贝尔奖。所以说,磺胺的发现离不开肠道菌群的代谢。这是个非常有意思的故事,就是肠道菌群它产生的代谢物对人类是有效的。还有一个例子,可能就是不友好的故事——硝基还原,我这里讲的故事是硝西泮。它是一个治疗失眠症的药物,结构上它有硝基。肠道菌群里有硝基还原酶,硝基还原酶遇到硝基的时候把它还原成氨基之后就不太好了。因为它变成了7-氨基硝西泮,会有致畸副反应。如果有抗生素的使用,会降低这种发生率。这也是非常典型的例子。还有一种类型,就是其他还原反应。我给大家介绍的例子就是地高辛。大家都知道,地高辛是中效的强心苷类药物,在临床被广泛地应用。它在肠道菌群的作用下,会发生什么样的故事呢?我们可以看,它会产生两个代谢产物,一个是二氢地高辛苷元,还有二氢地高辛。变成这两个代谢物以后就会失活了,所以说这使它的活性降低了。我们再来介绍一下水解反应。水解同样是药物代谢的重要途径,它不仅仅作用于药物本身,而且可以作用在前药或结合的代谢物上。这个例子非常有名——抗病毒药物溴夫定,这篇文章发表在2019年《Science》。它水解以后会产生溴苯脲嘧啶,有一定毒性,这个也需要大家关注。功能二:产生新的药理活性还有一种就是肠道菌群转化的药物,或者叫代谢物,会产生新的药理活性。比较典型的一个例子,就是氨基水杨酸酯类药物。结构式上,左边的这些其实都具有画红圈的同样的基团,这个基团是有偶氮键的,偶氮键经过细菌的偶氮还原产生5-氨基水杨酸,到了结肠治疗溃疡性结肠炎。这是肠道菌群对人类的帮助,使它的代谢物有效。还有一个例子就是肠道菌群代谢药物,蒽醌类药物。左边是它的化学结构式,番泻苷是番茄素的β-葡萄糖苷,它具有二蒽酮化学结构的糖苷配基。番泄苷原型药到了结肠,受到结肠细菌的β-葡萄糖苷酶水解,它就会把糖代谢掉,释放出番泻素。番泻素经过细菌还原酶变成大黄蒽酮,最后被氧化成大黄酸,大黄酸才是具有泻下作用的。所以说,肠道菌群帮助蒽醌类药物代谢出来有效的代谢产物,具有活性。功能三:影响药物吸收除了上面两个功能之外,还有一个特别有意思的工作,就是肠道菌群会影响药物吸收。说到这,我不得不举出我们课题组完成的一个工作,就是小檗碱。肠道菌群可以帮助小檗碱转化成可吸收的活性代谢物。可以看左边的结构,大家知道,小檗碱是刚性很强的异喹啉生物碱,它实际上真正入血的还不到1%,是非常典型难吸收的天然药物。它为什么难吸收?怎么来揭示它呢?最后我们研究的结果发现,不吸收的小檗碱在肠道里,被肠道的特定的代谢酶,也就是硝基还原酶转化了。转化后变成二氢小檗碱,它是可以被肠道吸收的活性形式,可以增加它的生物利用度。所以说,在小檗碱的药代动力学中,肠道菌群的作用是非常非常重要的。它起到了促进吸收的关键作用,而且具有独一无二的活性机制。所以说,肠道菌群是帮助了小檗碱进行吸收的。我们这个工作是2015年发表的。2017年,美国哈佛大学的一个课题组和2020年瑞士伯尔尼大学的一个课题组,在《Science》正刊上都对这篇文章进行了评述。其中提到第一次报道的肠道菌群,它可以代谢植物来源的小檗碱,而且是以一种允许肠道进行吸收的形式。所以加深了我们对菌群的认识,这是非常重要的工作。除此之外,肠道菌群还会参与药物的肝肠循环。大家知道,药物在体内进行肝肠循环,也是非常重要的。这里举的例子就是抗癌药物,叫伊立替康。从图中伊立替康的化学结构式上看,它到了肝脏之后,受到肝脏羧酸酯酶的作用,羧酸酯键会断开,变成了SN38结构。在肝脏二相酶UGT1A1的作用下,它会带上葡糖,变成结合型代谢物SN38G。通过胆汁排泄到肠道,在肠道遇到肠道菌群β-葡糖苷酶,被水解成SN38。SN38出现的时候,会引起腹泻。所以说,抗癌药物伊立替康为什么在肠道会引起腹泻,与肠道菌群当中的β-葡糖苷酶有关,它会影响药物在体内的肝肠循环。总结一下,当肠道菌群遇见药物的时候,肠道菌群会变构药物的化学结构,对药物进行转化,有各种类型以及它的特点,还有它会产生新的药理活性,另外它会对吸收有一定的影响。在相遇的时候,它们俩作用是相互的。就是说既然药物难吸收,它会蓄积在肠道,药物也同样会调节肠道菌群。药物在调节肠道菌群这件事情上,它可能会释放很多的化学信号分子,与宿主进行交流,来调节宿主的生理过程。一方面,它会释放一些好的代谢物;另外一方面,可能会释放对宿主有害,也就是有毒的代谢物。迄今为止发现了很多肠道菌内源性代谢物,比方像短链脂肪酸、胆汁酸、单胺类、生物胺等等。所以说,药物调控肠道菌群,同样对药物在体内发挥药效起着非常重要的作用。小檗碱研究告诉我们什么?接下来,我就对药物调节肠道菌群再给大家举几个例子。我现在还会回到小檗碱,我为什么反复强调小檗碱呢?正是因为在2004年的时候,我们药物所的蒋建东院士在《Nature
2023年6月1日
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蓝灿辉:30分钟纵览肠道微生态十大前沿(2023.05)

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/ec3c99f45033424197cec28215bfc06d屏幕前的各位朋友,大家好,我是蓝灿辉。今天非常高兴能够在热心肠的虚拟演播室,跟大家见面,同时向大家分享一下我和小伙伴们最近在关注的,有关于肠道微生态研究与转化的最新前沿进展。大家都在关注微生态,尤其是肠道微生态。应该来说就是,我们站在一个生态系统的这种角度,把中国传统的天人合一与西方现在用生态的理念去看人体、看自然环境,能够吻合和统一起来。最近我们在一直进行的肠道科学与艺术插画展当中,就有这么一幅画,实际上所呈现的是一个肠腔,又有一些中国的八卦元素、阴阳平衡的元素。在这其中,形容的就是一个肠道微生态。在刚刚过去的2022年,微生物组、微生态研究依然频繁地登上顶尖期刊的封面。最特别的是在2022年5月,Science出了一期专刊,封面主题就是全身性系统性微生物组。其中有一篇文章特别关注了屏障当中微生物与宿主的关系,应该是系统性地对这个领域的研究进行了总结。这里面有几个核心的观点,我们的小伙伴把它给总结出来。目前针对于这方面研究的最首要的问题还是“什么是正常的菌群和健康的肠道”。其实是很难去定义这么一个问题,因为现在数据量也比较少,但是我们未来做应用研究以及做一些检测等等,都可能需要有一些本地的数据。但实际上这一方面是比较缺的。当然我们现在已经知道了,不管是物理还是化学屏障,不管是我们现在通过各种方法挖掘出了肠道微生态的一些规律,现在甚至可以去改变科赫法则的一些定义,从生态系统、从微生物组角度,去定义健康的或者说能够致病的微生物组。当然下一阶段还需要通过非常细致的研究,针对细菌的疗法,针对微生物组的疗法,才可能更加精准。所以推荐大家去看这一期专题,尤其是这篇文章。现在肠道微生态的研究当中,到底有些什么前沿进展?最近我们调研、解读和阅读了大量的文献,总结出来有十大领域是值得我们关注的。首当其冲就是刚才的问题——什么是正常的菌群?什么是健康的肠道?它要基于什么?要基于大样本分析,我们需要有更多的人群样本去测序、去检测,去了解它的微生物结构,去了解它们与健康和疾病的关联,分析其中的因果关系。我们才有可能基于更加深入的理解,去做出更好的转化应用。01大样本研究依然很香所以我说,第一个标题叫大样本分析依然很香。在Science上发表了一篇非常重要的针对婴幼儿的肠道微生物研究,而且对比了发达国家与落后的非洲国家儿童的一些成长发育规律。大家可以看到有一些结论,比如说在6个月之内,婴儿是以双歧杆菌为主的,6个月以后切换到辅食结合母乳喂养,可能也会有更多丰富、多样化的微生物产生。这里面有个特别重要的分析,我觉得是这篇文章最大的意义之一,就是说在工业化发达国家的婴儿菌群当中,丢失的物种会多于他新获得的,而且工业化社会的婴幼儿缺乏婴儿双歧杆菌和分解母乳寡糖的基因。实际上就在提醒我们,生活方式对于婴儿菌群的建立是至关重要的。另外一个很重要的话题,就是特定疾病患者到底有一些什么特殊的肠道微生物?在这篇Cell当中,我们关注了多发性硬化与肠道菌群的关系,发现Akk菌(嗜黏蛋白阿克曼菌)可能是增多的,但是普氏粪杆菌等等物种可能是减少的;一些代谢通路可能增加、富集,一些代谢通路可能减少。另外,现在这种样本也到了1万人左右的数据,同时用一些菌株水平分析去揭示人际间的这种菌群传播规律。在今年2月份Nature发表的文章当中有9715个样本,不仅分析了口腔菌群,也分析了肠道菌群。其中看到,比如说母婴之间的传递,有50%左右的物种在1岁以内是共享的。后面我还会讲到另外一项研究,其实也证明了大概有五六成的微生物是在母婴之间是传递的。这个研究也提醒我们,同居是微生物传播的重要驱动因素。不是一家人不进一家门,进了一家门就有一家菌。实际上包括我们的宠物在内,包括我们的孩子在内,都有非常丰富的微生物的传递和交流。在傅静远教授参与的这一篇2022年的Nature文章当中,也提醒我们,同居是影响菌群的主要因素,也有8200多位的样本。当然,张和平老师和孙志宏老师在今年的Nature
2023年5月6日
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于政权:肠道健康,从维持稳态平衡做起

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/talks/s/ca991b2e120c47988530a883c1a78038大家好,我是来自中国农业大学的于政权,我向大家讲解的内容是《肠道稳态的调控机制及干预策略》。肠道疾病是一类常见病,据统计,目前在我国的胃肠病的患病率已高于30%。这类疾病随着生活水平的提高和工业化的发展,其发病率也越来越高。在这些疾病中,有些疾病比如腹泻、便秘,比较轻微;但是有些疾病比如炎症性肠病和肠癌等,目前还没有有效的治疗策略。这些肠道疾病都与肠道稳态有着密切的关系。肠道稳态是指肠道菌群与我们的饮食、营养以及肠黏膜,三者形成一个动态的稳态平衡。如果这三者处于平衡状态,我们的肠道就是健康的,我们的机体也是健康的。但是,如果这三者任何一者出现比较急剧的变化,都会引起肠道稳态失衡,最终会引起肠黏膜屏障的破坏。肠黏膜屏障的破坏会引起局部的炎症,进而引起全身系统的炎症,从而诱发我们全身系统的疾病。因此,维持肠道稳态的平衡、肠黏膜屏障的完好,对维持我们的肠道健康以及身体的健康都非常重要。何为诱发肠道疾病的重要原因?下面我们看一下肠黏膜的组织结构。这是结肠的组织结构,左侧是正常的组织结构,在肠腔里分布着黏液层,在黏液层还富含着菌群。肠上皮是由单层的柱状细胞组成,在肠上皮里面叫固有层,在固有层里边还有间充质细胞和免疫细胞。正常的肠黏膜是一道重要的保护屏障,对于我们的肠道健康和机体健康非常重要。但是当肠黏膜屏障功能受损,就可以引起肠道菌群易位,或者引起肠腔的毒素进入体内,从而诱发炎症和肠癌等肠道疾病,并且可以引起全身系统的其他疾病。肠黏膜屏障功能的破坏与遗传因素和环境因素有着密切的关系。当有些基因发生突变之后,可以引起人群对肠炎和肠癌等易感。环境因素同样发挥着重要作用,比如我们的饮食、压力以及肠道菌群的紊乱,都可以引起肠黏膜屏障功能的破坏。下面举两个例子。睡眠障碍影响着很多人的身心健康,如果对小鼠进行睡眠剥夺,我们就可以看到,睡眠剥夺小鼠对DSS(葡聚糖硫酸钠)诱导的肠炎易感,肠道的炎症更为严重。另外,高脂饮食同样是诱发肠炎的重要因素。如果我们对小鼠进行高脂饲喂,然后再进行DSS诱导之后,同样可以发现,肠道的炎症更为严重。这也说明,高脂饮食同样是诱发肠道炎症的易感因素。谁是维持肠道稳态的关键因素?当肠黏膜屏障破坏之后,如何修复肠道上皮?肠上皮损伤修复背后的机制是什么?我们能否通过这些机制寻找新的治疗策略?在肠上皮损伤修复过程中,肠道干细胞发挥着重要作用。目前,肠道干细胞分布在肠道的隐窝部位。有两种肠道干细胞,一种是由红色指示的CBC(肠隐窝基底柱状细胞)干细胞。这群干细胞在正常生理情况下,维持着肠上皮的稳态平衡。如果CBC干细胞被过度激活,就可以诱发肿瘤的形成。另外一类干细胞是+4干细胞,它具有辐射抵抗的作用。在高剂量的辐射情况下,大量的肠道细胞和CBC干细胞死亡,但是+4干细胞可以存活下来,负责损伤修复的功能。鉴于肠道干细胞在维持肠上皮稳态和损伤修复过程中具有重要作用,因此我们课题组试图解析肠道干细胞是如何被调控的。miR-31兼具抑炎症、促修复双重作用在这个过程中,我们发现了一个miRNA,叫miR-31,它会特异地在存活的肠道干细胞高表达。它可以通过同时调控WNT、BMP和TGFβ三个信号通路,激活肠道干细胞,加快肠上皮损伤修复过程。同时我们发现,在肠道炎症过程中,miR-31具有抑制炎症的作用。它可以同时抑制两个炎症因子的受体,从而抑制炎症反应。我们还发现,miR-31在炎症过程中同样具有促进肠上皮再生的功能。也就是说,miR-31同时具有抑制炎症、促进修复的双重功能。那我们能否把miR-31改造成一种药物呢?但是miRNA作为药物,具有两个明显的缺陷:首先miRNA容易降解,另外miRNA在我们体内没有靶向性。为了克服这两个问题,我们建立了miR-31纳米-微球体系统。首先我们把miR-31连接到一个白蛋白多肽的纳米颗粒上面,进而把纳米颗粒包埋到一个魔芋微球体里。微球体是由二硫键以及铁离子和羧基形成的共价键,在结肠部位可以与黏液层交联在一起,同时微球体可以响应pH值的变化。在结直肠部位,pH值位于中性,在中性的pH值条件下,微球体可以解聚,把纳米颗粒释放出来。纳米颗粒同样具有靶向性,可以进入肠上皮细胞,发挥抑制炎症和促进修复的功能。在右图我们可以看到,如果利用miR-31纳米-微球体处理肠道炎症的小鼠,可以有效地缓解肠炎。Hippo信号通路调控肠上皮损伤修复在肠上皮损伤修复过程中,有一个信号通路非常的重要,就是Hippo信号通路。Hippo信号通路在正常生理情况下处于激活状态。Hippo信号通路激活,可以抑制细胞的增殖,也就是说它具有防止肿瘤形成的作用。但是肠上皮损伤的情况下需要肠上皮再生,Hippo信号通路就要关闭。Hippo信号通路如何从激活状态转变到关闭状态?通过研究,我们发现,肠道的间充质细胞在这个过程中发挥着非常重要的作用。肠道的间充质细胞会响应炎症信号,分泌一个蛋白,叫ISLR(含免疫球蛋白超家族亮氨酸丰富重复蛋白)。它会与肠上皮的膜蛋白结合,抑制Hippo信号通路,导致下游的蛋白进入细胞核,促进负责细胞增殖的基因表达,从而加快肠上皮的损伤修复过程。高脂饮食如何诱发肠炎和肠癌?另外我们知道,高脂饮食是诱发肠炎和肠癌的关键因素。高脂饮食如何诱发肠炎和肠癌呢?为了探讨这个问题,我们解析了肠道干细胞的间充质微环境。通过单细胞测序分析,我们发现了一群高表达瘦素受体的间充质细胞,这些细胞会分布在肠道干细胞周围。也就是说,瘦素受体阳性间充质细胞是肠道干细胞的间充质微环境。另外很有意思的,我们发现,瘦素受体阳性间充质细胞会受到我们饮食状态的调控。在高脂饮食状态下,这些细胞的数量显著增加;而在禁食的情况下,这群细胞会显著减少。这群细胞有什么作用呢?如果把这群细胞杀死,我们就会发现肠道绒毛以及隐窝的长度都会显著变短,因为肠道干细胞的数量会显著减少。也就是说,这群瘦素受体阳性间充质细胞,对于维持肠上皮的稳态平衡以及干细胞的功能至关重要。另外我们发现,这群细胞在结直肠肿瘤里边高度富集,当我们把这群细胞杀死之后,结肠的肿瘤就会显著地被抑制。也就是说,这群细胞具有促进肿瘤生长的作用。这群细胞如何调控肠道干细胞的功能呢?我们发现这群细胞是通过分泌IGF1细胞因子。IGF1与肠道干细胞IGF1受体结合,从而促进肠道干细胞的增殖,发挥其功能。通过以上的介绍,我们可以看到,肠道干细胞的两类调控因子,一类是肠道干细胞内源性的调控因子,一类是间充质微环境的调控因子。在正常生理情况下,这些调控因子对于肠道干细胞的功能与肠道稳态至关重要。但是如果这些因子异常表达,就可以引起肠上皮再生修复障碍,或者诱发肿瘤的形成。更重要的是,这些调控因子可以作为肠道疾病的治疗靶点。我们可以利用这些调控因子,为肠道疾病提供新的治疗策略。日常如何维持肠道稳态平衡?我想大家都很关注我们如何维持肠道稳态的平衡,维持肠道健康,我给大家提几点建议。首先,我们要均衡饮食,尽量避免高脂高糖的饮食,这有利于维持肠道稳态的平衡。另外,我们要养成良好的生活习惯,尽量少饮酒少吸烟。还有,我们要维持愉悦的心情,因为压力也是造成肠道稳态失衡的一个重要因素。此外,适当地摄食抗氧化食品,也有利于维持肠道稳态的平衡。以上这些因素,对于维持我们肠道健康是非常重要的。最后,谢谢《肠·道》演讲平台!谢谢大家!
2023年3月16日
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重磅预告 | 两本白皮书,读懂全球肠道微生物组与肠道产业发展

《2021全球益生菌产学研发展动向白皮书》,是热心肠首度撰写的白皮书,已被业界公认为益生菌应用基础研究和产业发展贡献的重要指导性报告。去年,我们不仅连续发布《2022全球益生菌产学研发展动向白皮书》,并全球首发《PylopassTM与幽门螺杆菌白皮书》。今年5月,在“2023中国肠道大会”上,热心肠还将重磅发布《2023全球肠道微生物组研究白皮书》《2023肠道产业发展白皮书》,将分别由热心肠首席科学家、《热心肠日报》总编李丹宜博士,《肠道产业》主编蒋刘一琦博士领衔,近20位《热心肠日报》一线主编和创作者参与。绝对值得期待!作为一门高速发展、高度交叉的新兴学科,微生物组研究吸引了全世界的目光,为我们认知自身和世界打开了一扇崭新的大门,也为很多疾病和自然现象带来了全新的理解。肠道微生物组是微生物组研究中的重头戏,持续地研究投入和技术升级,使得这一领域不断取得突破性进展,相关论文也是Nature、Science、Cell等国际顶级学术期刊的常客。虽然仍处于研究早期阶段,但肠道微生物组对宿主健康的重要性已得到科学界的公认,它对宿主生理的复杂作用和机制,也在全球研究者的共同努力下逐渐变得清晰起来。白皮书旨在通过分析、梳理全球肠道微生物组研究的核心文献和基金数据,概述与总结该领域的历史发展、主要认知、研究力量、分支主题和前沿热点,并讨论面临的挑战和未来的趋势。五大推荐理由1总览肠道微生物组研究概况,回顾主要历史脉络和共识认知。2解析全球肠道微生物组研究研究力量:总结具有影响力的研究机构和团队,整理大型研究项目和主要研究基金。3关注我国肠道微生物组研究发展,分析主要研究力量、热点和重大突破。4解构肠道微生物组研究涉及的交叉学科和主要研究方向。5聚焦研究前沿:系统梳理近3年的重要核心文献,挖掘肠道微生物组研究的前沿热点和转化潜力。目录
2023年3月2日
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最新突破摘要(Late-Breaking Abstracts)投稿将于3月1日开启

什么是最新突破摘要(Late-Breaking
2023年2月23日
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梁冠翔:持续争议中的胎儿微生物组

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.chinagut.cn/articles/ss/7d352d5209ae489699993be624866173大家好,我是来自清华大学医学院的梁冠翔。我们将关注一个有争议的话题,就是在我们人类出生之前,胎儿体内是否有微生物组的定植?本演讲的幻灯片
2023年2月16日
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“2023热心肠奖学金”开启申报

登录方式方式一:点击下方链接进入热心肠奖学金官网https://www.chinagut.cn/scholarship方式二:扫描二维码进入申报页面2.
2023年2月9日
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特别推荐 | 23分钟领略126个《肠·道》演讲金句

请“吃”糖卜鹏程:10分钟了解高果糖如何促肠癌程功:特定肠道细菌助纣为虐,增强蚊子传播病毒的能力!韦中:植物也有“肠道”,给人什么启示?刘双江:理想的中国人肠道菌库疾病治疗和健康管理(▼
2023年1月19日
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刘宏伟:肠道微生物对话天然产物活性分子

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/aef06e061362419187f2c7ffac48890a尊敬的各位关心、热爱肠道研究和肠道科普的朋友们,我是来自中国科学院微生物研究所的刘宏伟研究员。今天我将和大家分享中药天然药物活性分子调控肠道微生物、改善机体健康的最新进展,我的汇报题目是《天然产物活性分子与肠道微生物的对话》。众所周知,中医药是世界传统医学的瑰宝,整体医学观和标本兼治是中医药治疗哲学的核心。中药复方是中医治疗疾病的物质基础,每味中药含有数百个化学分子,一个复方就是上千个化学分子的组合。这些化学结构多样的分子如何与机体复杂的生物调控网络相互作用,从而实现扶正固本、驱邪祛病的作用,一直是现代中药学家不断探索的科学前沿和重要问题。认知肠道微生物贡献近年来肠道微生物组学的快速发展,使我们认识到肠道微生物与机体的平衡和稳态密切相关,肠道菌群的结构、功能的变化会通过各种信号通路,如肠肝轴、肠脑轴等,影响机体的健康和稳态平衡。中药多以口服为主,复杂的中药成分到达肠道后,会与肠道微生物发生相互作用。解析中药天然药物活性分子、肠道微生物和宿主三者之间的作用和关系,将为中药药效、作用机制的研究提供新的证据和思路,同时有助于阐明肠道微生物的功能和分子机制。肠道菌群在临床药物的吸收、代谢和药效方面均发挥了重要作用,如著名的降脂药物洛伐他汀,需要被肠道细菌化学转化为活性形式,进一步发挥药理作用。我们熟悉的小檗碱,可以被肠道微生物转化为肠道更容易吸收的代谢产物,进而发挥功能。肠道菌群也被证明是著名降糖药二甲双胍的作用靶点之一。中药天然药物中含有很多的活性化合物,其中像姜黄素、大黄素、异黄酮、皂苷、多酚等口服生物利用度都比较低。这些口服生物利用度比较低的天然产物活性化合物如何发挥作用,一直是困扰着中药药物学家的一个问题。肠道微生物组学的发展为解析这些口服难吸收的小分子化合物的药理作用和作用机制,提供了新的手段和路线。近期,我们接受天然产物权威的综述刊物Natural
2023年1月12日
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李乐园:读懂微生物王国的故事

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/05b0dc0441f347329c79bd6913e201ac大家好,今天和大家分享一个技术方法,这个方法能够帮助我们去解读微生物王国正在发生的故事。我叫李乐园,来自国家蛋白质科学中心·北京。很荣幸在热心肠研究院的肠道演讲,与大家初次相识。本演讲的幻灯片
2023年1月5日
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姚粟:一览发酵食品中的微生物力量

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/51734d55206943659627bf3b39334761大家好,非常高兴能有机会与大家分享一个关于中国传统发酵食品用微生物菌种的话题。我们传统发酵食品和微生物菌种,和我们的肠道健康是密切相关的。肠道健康其实是由我们吃进去的食物来进行塑造的,所以今天也是从这个方向来跟大家一块分享和探讨一下。我是来自中国工业微生物菌种保藏管理中心的姚粟。接下来就从以下几个方面,来看一下我们国家传统发酵食品用微生物菌种跟我们的健康、发酵食品和营养,还有它的安全性,有什么样的关系?微生物成就传统发酵食品其实我国传统发酵食品历史悠久,种类丰富。早在几千年前,我们传统发酵的酒、醋还有酱,都使用到了微生物菌种,经过复杂的、系统的发酵过程,把新鲜的食物变成更营养、更健康,更可以长期储存的一个食物。我们可能会想传统发酵食品的种类都有哪些?其实在我们的身边,传统发酵食品的种类非常丰富。按照它的类别来分的话,我们可以把它分为植物类发酵食品和动物类发酵食品。动物类发酵食品,比如乳制品、发酵肉类、发酵鱼类。植物类发酵食品种类就更加丰富了,我们很多调味品,包括醋、酱油,还有茶和酒,及泡菜、发酵蔬菜。可以说发酵食品在我们日常生活中涉及到方方面面,我们都可以接触到。微生物在传统发酵食品的发酵过程中起到了非常重要的作用。这些作用包括产生物酶、风味物质、健康因子,改善质构,产色素和生物抑菌等等。在整个发酵过程当中,微生物菌种产生丰富的、大量的生物酶系,包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酯化酶、纤维素酶和果胶酶等等。这些生物酶帮助我们发酵食品,将大分子物质水解和降解成小分子的物质。风味物质也是赋予了发酵食品独特的风味,包括各类的醇、醛、酸、酯,以及芳香族、高级醇等等。健康因子使我们的发酵食品更健康。通过发酵产生低聚糖、活性肽、短链脂肪酸、活性酶和纤维素等等,还能改善质构。我们也会发现经过发酵的食品,比如发酵的面包、馒头、腐乳、泡菜等等,跟新鲜的食品相比,它的结构都发生了改变。这也是微生物在里边起到了很重要的作用。同时还有产色素,我们发酵食品通过微生物的发酵产生色素,比如腐乳,还有发酵的茶等等,都是赋予发酵食品在色、香、味上一个很好的感官特征。非常重要的就是,发酵食品可以长期储存。在长期储存的过程当中,其实微生物也起到了很大的作用,就是生物抑菌。这里面主要有3个方面,包括产生有机酸抑菌,产生细菌素抑菌,还有就是形成生物膜来抑制杂菌。食品用微生物菌种获严管全世界各个国家对食品用微生物菌种,都有非常明确的规定。微生物在整个发酵过程中会发生一系列的变化,为了使整个发酵过程中更加安全,也使我们的发酵食品更加安全,因此各个国家都制定了非常严格的微生物安全评价体系。比如说美国有GRAS(公认安全使用物质)评价体系。食品用菌种会通过GRAS评价体系,进行系统地安全性评价,来确保这些微生物是安全的。欧盟也有QPS(安全资格认定)安全评价体系,对微生物的分类地位、知识体系,还有它的致病性以及预期用途,通过一系列的安全评价去保证这些食品用微生物菌种是安全的。国际还有一个IDF(国际乳品联合会),也有传统发酵食品用微生物菌种名单,这是一个更大范围的名单。在这个名单里面列出来的菌种也是经过了一系列的安全性评价。在这个名单里面更多的是传统发酵食品用微生物菌种,也是通过它使用历史、传统食品、公认安全等一系列的监管重点来提出这个名单。目前这个名单是第四版,300多株菌种已经被列入这个名单当中。我们国家也有菌种名单的管理,也是刚刚更新和发布了可用于食品的菌种名单。现在已经列出了38种菌种,可用于婴幼儿的食品菌种名单也列出了14种。在下边还有一句话,这句话也非常的重要,就是“传统上用于食品生产加工的菌种允许继续使用”。这句话是说,我们国家传统用于发酵食品的菌种名单可以继续使用。五原则认定传统发酵食品用微生物菌种但是如何去评价这些微生物菌种是用于传统的食品发酵?如何界定哪些微生物菌种是用于传统的食品发酵?这是非常重要的一项工作,我们也承担了这样的一项工作。我国传统发酵食品菌种认定的几项原则,它包括了以下5个方面:首先,应该有明确的分类学地位和科学的名称;其次,应该有安全的使用历史;第三,就是没有临床致病性的风险和机会性的感染风险,没有有毒代谢产物、毒力因子和抗生素抗性等等;第四,应该有明确的应用领域;最后,在食品生产过程中应该发挥有益于发酵的功能作用。应有明确的分类学地位和科学名称微生物的系统分类学是一个实时动态更新和变化的,我们微生物菌种的分类鉴定,也应该根据动态变化的分类系统进行科学的鉴定。这里边就包括了细菌、真菌,真菌里边包括酵母菌、丝状真菌。这个鉴定依据、分类名称以及它的动态更新检索,包括数据库,我们都列在这里边。所以我们可用于食品的菌种名单,要用科学的方法来进行鉴定,它的分类学名称要根据系统分类学名称的变化而变化。应有确切的安全使用历史食品用菌种作为传统发酵食品中重要的一个组成部分,各个国家对安全使用历史进行了不同的定义。总的来说,有足够数量的几代人去摄入过该食品,并且没有产生危害的相关报道,有足够的毒理学和致敏性数据。欧盟提出,1997年以前有使用历史的,被认为是传统发酵食品用微生物菌种,可以不作为新资源食品进行管理。美国则是规定,1958年以前使用过的食品用微生物菌种为传统发酵食品用微生物菌种。在我们国家,按照《新食品原料安全性审查管理办法》,30年以上的使用历史被认为是具有传统使用历史的。所以,各个国家会有不同。无临床致病性和机会性感染风险无有毒代谢物、毒力因子和抗生素抗性等对于致病性的风险评价其实越来越重要,尤其是对于传统发酵食品用微生物菌种。也就是说,过去安全并不代表现在安全,更不代表未来安全。随着环境还有现在耐药性风险不断变化,安全性也是应该随之而变化,进行新的一个评估。尤其很多传统发酵食品都是开放式的、固态的、多微共酵的混合发酵方式,因此要进行无致病性的评价。尤其现在更加关注基因评价,也就是说基于全基因组测序的安全性评价,包括它的毒力基因、耐药基因和致病性基因。应有明确的应用领域在应用领域方面,这个也是我们在持续更新的,就是说在国际微生物菌种都对应有它相应的领域。简单来说,同一种菌种可能在我们的酱油、醋里边可以应用,但是在其他的发酵食品的原料、不同的工艺,要重新评估。因此,每一类菌种都应该有它自己的使用领域和用途。在食品生产中发挥有益于发酵的功能作用功能也是非常重要的。因为实际上很多传统发酵食品是开放式的发酵,在整个发酵过程当中和终产品食品中,会存在非常多样性的微生物。我们说的发酵食品用的微生物菌种,是在整个生产过程中发挥有益于发酵功能作用的微生物菌种。而并不是说,在这里边存在的微生物菌种,我们都把它叫发酵食品用微生物菌种。看菌种在传统发酵食品发挥功效微生物在发酵食品中的功能包括产生风味物质、生物酶、改善质地、健康因子和抑制杂菌等等。我国传统发酵食品的发酵过程中都会涉及到哪些微生物菌种?白酒酿造比如我们非常熟悉的白酒发酵,过程中涉及的微生物,主要包括两个大的方面,一个是制曲的过程,一个是窖池发酵的过程。在制曲的过程当中,以大曲发酵为例,就包括了细菌、酵母菌和丝状真菌。其实它也是一个系统的过程,丝状真菌是在前期发酵起作用的,主要是产生生物酶和发达的菌丝体,在发酵前期起到一个固形和能够提供更多的氧气、空气的作用。细菌在大曲制曲的中间的时间,在高温的情况下开始发挥作用,产生大量的生物酶,产生很多风味物质以及风味物质的前体物质。在发酵后期,酵母菌也会在里面发挥非常重要的作用,产生风味物质以及生物酶等等。有一些酵母菌也会产生比较发达的菌丝体。在窖池发酵过程中,细菌、真菌和酵母菌都在发挥作用,但主要是细菌在这里边发挥作用,包括酵母菌。酵母菌主要是产乙醇、产酒精。细菌在这个过程当中会产生生物酶和风味物质,还有产生乙酸,尤其是科氏梭菌在厌氧发酵过程当中会产生非常重要的风味物质。酱油酿造在另外一个例子——酱油的发酵酿造过程当中,主要涉及到引入微生物的或者微生物起作用的,也是两个非常重要的过程,一个是制曲,一个是酱醪发酵。在制曲过程当中主要是霉菌,也就是曲霉菌,包括米曲霉、酱油曲霉和黑曲霉都发挥了很重要的作用,产生物酶、风味物质,还有赋予它独特的颜色。酱醪发酵过程又分为前期和后期。前期主要是酵母菌对风味物质的产生发挥作用和产生贡献。后期主要是乳酸菌、芽孢菌,还有一些球菌。在这个过程当中主要产生一些风味物质,还有抑菌的一个作用,也包括了产生部分的生物酶。食醋酿造醋的酿造过程其实跟白酒有点像,但是比白酒会更为复杂一些。我们会看到多了一步醋酸发酵,前边也是制曲和酒精发酵。制曲的过程和白酒也是会有类似的地方,霉菌如曲霉和根霉,还有酵母菌分别发挥产生物酶、风味物质和产乙醇的作用。在后边的醋酸发酵,乳酸菌和醋酸菌起到非常重要的作用,也是赋予醋一个独特的风味。腐乳酿造腐乳,也是我们国家非常重要的一个传统发酵食品。腐乳主要是在前发酵、后发酵涉及到微生物的种类比较多。前发酵主要是根毛霉在发挥作用,也包括了少量的细菌。根毛霉在前期主要是对传统发酵食品塑形、固形和产生生物酶。我们看到腐乳外边比较致密的一层,在发酵前期都会有白色菌丝体的菌毛产生,这也是丝状真菌在发酵前期起着非常重要的一个作用。在后发酵的过程当中也有一部分霉菌会起到作用,比如红曲菌,主要是红色红曲菌和紫色红曲菌,也是红腐乳在发酵过程中很重要的发挥作用的菌种。在后发酵过程当中,酵母菌、细菌对于腐乳传统发酵食品里边独特的风味,起到了很大的贡献。这里面产生了很多的生物酶,同时也有产酸。以上举的几个例子是我们国家典型的传统发酵食品,都有自己独特的工艺,不同的原料。中国传统发酵食品用菌种名单走向世界其实我们国家在不同的地区、不同的发酵食品、不同的类型,都有不同的工艺,差别还是很大的。我们也是在2017年的时候,提出了第一版我国传统发酵食品用微生物菌种名单。在2021年的时候,更新提出了第二版我国传统发酵食品用微生物菌种名单。目前我们提出的用于我国传统发酵食品的微生物菌种名单,主要包括了我国13个领域的传统发酵食品,比如白酒、啤酒、乳制品、酱油、醋、腐乳、泡菜、豆瓣、发酵茶、面包、馒头、豆制品、肉制品。提出的名单包括了56个属,一共是124种:细菌是74种,酵母菌是22种,丝状真菌是28种。这个名单也在持续地更新当中,同时这个名单也在跟国际同步。我们也在把我们国家的名单,再提交到国际的传统发酵食品用微生物菌种名单中去。这个名单包括微生物的分类地位,包括它的门、科、种名和属名,还有它的中文名称,还有它的重要异名,这个也很重要。因为很多菌种在我们国家有长年的使用历史,使用的可能是它的俗称、异名,而并不是它的科学名称。我们为了能够对应起来,其实也保留了俗称和异名。很重要的就是有它的主要应用。我们以米曲霉为例,它的主要应用包括像豆瓣、酱油、腐乳、醋、发酵茶、白酒等等很多领域。我们也列出了应用的参考文献,在这些文献里边都明确地列出了米曲霉在这些传统发酵食品中的功能和用途。同时参考菌株我们有的也都列出来,分类学地位的话,也列出了它的模式菌种的一个编号和参考文献,便于国内的科研机构、行业、企业在研究的时候进行参考和引用。刚才讲我们国家的菌种名单也在跟国际同步,同时我们也作为中国的参与单位,参加了国际传统发酵食品用微生物菌种名单的更新工作。在第三版的时候我们提交了8种我国传统发酵食品用微生物菌种,第四版提交了8种。第四版的菌种名单也是刚刚发布。目前我们国家一共有16种传统发酵食品,涉及到醋、腐乳、发酵茶,还有白酒,这些菌种都是过去在国际传统发酵食品用微生物菌种名单中没有列出的菌种。现在我们把它列出来,也是向国际上介绍我们国家的传统发酵食品以及里边的微生物菌种,希望能够帮助我们国家的传统发酵食品走向国际。这项工作也获得了IDF发酵食品用菌种名单工作组的一个认可,对于我们在这项工作中提出的增加亚洲的传统发酵食品用微生物菌种名单的工作,给予了很高的评价以及感谢。最后再次感谢,这些内容都是在这些项目的支持下完成的。谢谢大家。本次演讲由SEIMEI森美品牌赞助,于2022年11月4日录制于北京。
2022年12月29日
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武阳丰:心脏健康,您得这么吃!

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/8077812e41114ee084639306a0819193大家好,我叫武阳丰,来自北京大学。今天是来跟大家讲一个话题,这个话题叫《膳食与心脏健康》。这话题两个关键词,一个是膳食,一个心脏健康。心血管健康有规律可循我们就先从“心脏健康”这个角度进入话题。这张幻灯片大家可以先看右边,人体的一个示意图,示意全身分布的血管和心脏,大家可以看到红色代表是动脉,蓝色的代表是静脉。血液流动循环的过程中间,心脏就发挥了一个不可替代的作用。它是有一个我们叫像水泵一样的泵功能,心脏一收一缩,才能够使得整个循环系统血液流动起来。大家可以看到幻灯片的左边,就是心脏解剖开的一个结构。其实大家仔细看的话,心脏的表面也是有一个血管网络的,这个网络是专门供心脏的营养物质需要。我们整个心脏加上全身的血管,这个系统加起来就叫心血管。血管它的好坏,就在整个心血管系统工作里边成为一个最基础性的问题。左边片子可以看到,这是一个正常的血管,血管内壁非常光滑,使得整个血液可以畅通无阻,这样就可以到达全身的所有需要血液的部位。但是如果血管发生变化,就会导致疾病。最重要的一个变化叫动脉粥样硬化,主要发生在动脉系统里边。这张幻灯片大家可以看到这么几个节段,既表达了血管的一个变化过程,其实也告诉大家这个变化的时间关系。这里边每一个节段,代表人体里血管大概10年左右时间会发生的一个变化。人体血管随着我们年龄的增长,会逐渐变的不正常。动脉粥样硬化过程,就通过这样一个示意图把它展现出来,就是在我们的血管壁的下面会逐渐地沉积进去一些不正常的东西,这些东西叫粥样硬化,这样就变成一种血管上的病变。它导致的问题,大家可以直观地看到,这个血管腔会越来越窄,血液通过就比较困难了。最重要的大家可以看到,倒数的第二节段里边,沉积的物质会破裂,它就会使得整个血液突然地凝固,整个血管突然之间就不通了,这是最最危险的一种情况。其实也就是在日常生活里,大家见到的比如心肌梗死、脑梗这种突然发作的疾病。这些病虽然是突然发生的,但是它的病根并不是突然出现,它是几十年的一个积累的过程。所以这张图也想告诉大家一下,时间是一个很重要的因素。为什么心脑血管病大多数都发作在中老年人,在青年人和儿童极少,就是这样一个原因。凡是发生动脉粥样硬化的地方都有可能得病,但是在不同的部位会表现的不一样,但是它的根源都是一样的。首要心血管危险因素不健康膳食这导致动脉粥样硬化最直接的因素是一些什么呢?那就是高血压、糖尿病、高血脂、抽烟这样一些因素,因为这些因素就在我们人体自己内部,我们也管它叫直接的危险因素。这些因素又是谁造成的呢?就要再往上推,造成它们的因素在于我们的不良的生活方式。这些不良生活方式就包括了不健康的膳食,包括我们平时身体活动不足,也包括这些肥胖、吸烟、大量喝酒等等,当然也可以叫它上游的危险因素。在它们更之外,我们生活的环境,包括我们的大气、水、土壤、各种食物,包括城市规划。所以心血管病的病因根源是非常复杂的,有很多很多的原因。但在这么多原因里边,如果我们去看哪些更重要一些。在2013年的时候,国际上就有很重要的一个研究叫“全球疾病负担研究”。这个分析就发现,在所有这些危险因素里边,排在第一位的是饮食,就是吃饭。膳食又是很复杂的,就像我们每天会吃到各种各样的东西。究竟我们吃的这里边,特别是从心脏健康这个角度来看,哪些是对健康有益的?哪些对健康是有害的?全谷物我们首先就来看一下,大家吃的最多的,我们老百姓一般叫主食,学术界叫谷类食物。大家看这个图就可以看到,横轴就是每天吃的全谷类,纵轴是全因的死亡。两者之间呈现负相关关系,也就是说吃的越多的话,全因死亡的比较少。所以跟压根不吃全谷物的人比起来,每天吃100克,死亡的风险会减少1/4,这是很大的一个作用。蔬菜我们再来看蔬菜。蔬菜也是一类对我们的健康比较好的食物。同样有研究可以看到,如果您每天吃的蔬菜每增加80克,心血管病的发病就可以减少13%。包括我们中国的数据,也基本上是这样一个结果。蔬菜除了对心血管有好处,也可以减重、控制糖尿病,还可以减少很多种癌症,所以吃蔬菜也是非常好的。豆类我们再来看第三类叫豆类,包括我们中国人特别喜欢吃的豆腐。跟不吃豆类的相比,每周能至少吃一次一份,至少就是1两到2两这样一个数量,心血管病的发病也能减少12%。它还可以预防骨质疏松、减少乳腺癌等等。坚果第四类我们叫坚果。大家可以看到这个图,它就跟前边的全谷类不太一样了。这个曲线一开始是下降的,到后边就变平坦了,甚至会稍微地往回勾一点。一天15~20克,吃这个量的时候是比较好的,或者是最好的,再多吃也没有更多的健康的益处了。这个死亡风险下降能达到17%。鱼肉我们再来看鱼肉。跟不吃鱼的人比,每天吃60克鱼的人,全因的死亡会下降12%。畜肉(红肉)大家吃的更多的一类就是肉,我们俗称叫红肉。其实就是畜肉,包括猪肉、牛肉、羊肉,这一类的就属于不太好的食物了。跟不吃畜肉的人比,每天吃150克,就差不多是3两,糖尿病的发生风险会增加68%,这是很大的一个增加。除了糖尿病,其实对整个心脏血管都是不好的。同时肉吃的太多的话,也是肥胖和一些癌症,特别是结直肠癌的一个风险因素。油脂还有一类不好的就是油脂。随着这个油脂增加的话,因为热量太多,会导致超重、肥胖、糖尿病、血脂异常。这是它直接会带来的,后续就必然导致心脑血管病的增加。这张图讲的是油脂里的特殊的一类脂肪,叫反式脂肪酸。随着反式脂肪酸吃的多,死亡会增加的。什么是反式脂肪酸?其实最主要包括我们吃的这些油炸食品的,只要油经过高温加工以后,本来是好的这些不饱和脂肪酸也会变成反式脂肪酸。所以,油炸食品是非常糟糕的。膳食模式我们知道一天吃的东西总量是有限的,总量限制的情况下怎么吃?这种整体模式,科学家研究发现,其实更加的重要。不是一种膳食来起作用,而是多种膳食联合起来去起作用。这张幻灯片大家可以看到,它不是直线,是呈U型的。这表示的是我们整个一天一个人的所有膳食里边,谷类提供的热量占比。您会发现谷类吃的太少的,死亡率也高;吃的太多的,死亡率也高;中间50%~60%,这个阶段死亡率是最低的。吃的太低太少或完全不吃谷类的人,他吃什么了,他无非就是吃了肉、菜、油这些东西。所以膳食模式就指的是一个人平时膳食整体这样一个结构,多种成分组合在一起,它各自占的比例恰当不恰当,这样一个总体的特征。国际上提出不同的膳食模式,比如说低碳膳食,就是谷类吃的非常非常少,主要靠吃肉、吃含油多的食物等等。一个健康的膳食模式叫地中海膳食,就是地中海沿岸的老百姓传统形成的一种饮食。DASH(得舒饮食)是美国营养学家用营养学的知识开发出来的一个膳食。所以,膳食模式是非常重要的。健康版中国菜中国心脏健康膳食我们回头看看,中国在过去做过的4次全国性的营养调查,1982年到2012年,其实横跨了整整30年,老百姓的生活水平大大地提高,当然我们也会看到一些不利于心脏健康的变化。比如说这张幻灯片上,前三个绿色的柱子,一个是谷类,一个是薯类,还有蔬菜,这是有利于心脏健康的那些食物。在这30年间,您会发现它是越来越少的。另外的比如说肉,后边橘黄色的这三个柱子,肉、鸡蛋、食用油,这30年里都是大幅度增加,都是翻倍地上升。所以我们讲,这是为什么现在心脑血管病的病人越来越多。怎么办?既然知道膳食对心脏健康有这么大的作用,我们能不能有一个健康的膳食,告诉他怎么吃,而且这么吃了是不是真的有效,真的能够改变我们的心脏健康,来预防心脑血管病。首先,我们就组织相关的专家去复习文献,去找全世界已经开发成功的一些健康的膳食,他们的经验,他们的特点,我们要学过来。第二个,我们要深入地了解老百姓究竟日常生活里最喜欢吃、最常吃的是哪些中国菜,我们要针对这些去开发健康版本的中国菜。把这些资料汇总以后,我们请包括陈君石院士等等在内的营养学家,还有烹饪的专家,我们来讨论中国心脏餐的标准。开发中国心脏健康食谱这张幻灯片的右侧,大家就可以看到,中国心脏健康(CHH)膳食,就是专家讨论以后,如果要开发适合中国人吃的心脏健康的膳食,它的目标值标准是什么。这里边就是逐一地给大家列出来。比如说脂肪的供能比25%~27%,蛋白质供能比17%~19%,碳水化合物供能比55%~60%等等,钠就是3000
2022年12月22日
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石汉平:做好7件事,将营养进行到底!

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/142739e8212d4ce1b9de06ea7bf08b07大家好,我是首都医科大学附属北京世纪坛医院的石汉平大夫,今天我报告的题目是《将营养进行到底》。我之所以借用这个比较通俗易懂的题目,就是希望表达把临床营养工作向前推进的这样一个愿望。本演讲的幻灯片
2022年12月8日
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【征稿】≥60%口头报告将来自投稿,肠道大会欢迎你!

投稿说明立即投稿从基础到转化,中国肠道大会聚焦肠道相关领域的新概念、新成果、新技术、新应用,是广大研究者们进行学术交流、展现学术风采不可错过的重要舞台。本次大会全面推行会议征稿,诚邀各位同道踊跃参与,积极投稿。让我们共同描绘肠道研究领域的最新全景,与全国专业人士共话最前沿!
2022年12月1日
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【重磅】2023中国肠道大会启动,内容和组织10大升级!

尊敬的同仁和朋友:感谢您们长期以来对中国肠道大会的关注和支持!明年5月20日至22日,我们又将迎来“2023中国肠道大会”。作为聚焦肠道相关科学研究的跨学科、跨专业的大型学术交流平台,自2018年创立以来,我们不断壮大成熟。2021中国肠道大会围绕“爱肠道·爱学习·爱整合”主题,凝聚海内外顶尖学者、权威专家与产业领袖,成为名副其实的“中国肠道人的年度大学习”。本届大会将成为中国肠道大会及合作伙伴的重要里程碑:升级全球顶级学术会议视角,立足中国产学研需求与发展,实现10大内容升级、10大组织升级,聚焦16大学术主题、10大产业主题,实质提升国际学术影响力。2023中国肠道大会将设立超过60个学术会场,深度研讨微生物组、转化前沿、食品与营养、动物肠道、免疫、代谢、神经、生理与发育、肿瘤、炎症性肠病、整合肠病学、特殊人群、技术方法、同一健康等科学问题,将有超过600场学术报告与产业演讲,超过1000张学术壁报。同期还将举办第五届中国肠道产业大会。欢迎从事并关注肠道领域的科研工作者、医务工作者、研发人员、产业人士、在读研究生等同仁积极参会。
2022年12月1日
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陈伟:精准享“瘦”,愿天下无肥!

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/7bcc106422df4676983bf520e719402b大家好,我是来自北京协和医院临床营养科的陈伟。今天给大家分享一个主题,叫做享“瘦”健康,精“准”减重。短短的八个字,我想体现几个概念:第一,我的目标是让您瘦,而且瘦的健康;第二,我希望您能够准确地减重,想减哪儿减哪儿;第三,您是需要能够通过减重获得真正的健康。如何能实现这一点?我们先来回顾一下什么叫健康。从生物学上,没病就叫健康。实际上在1948年世界卫生组织就定义,健康不仅仅是没病,还是一种身体、心理、社会的完美状态。但是,想得到这种健康太难!本演讲的幻灯片
2022年11月24日
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刘爱玲:从农田到餐桌,四步用心“吃好饭”

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/cc108d804ea94d4d9951271b2fa2dc72各位朋友大家好,我是中国疾控中心营养与健康所的刘爱玲,非常高兴今天来到热心肠这个平台。我比较喜欢数字。因为觉得数字可以将抽象变的直观,将模糊变的精确,将扁平变的很有冲击力。所以今天我主要用“数”来和大家聊一聊“营养和健康”这个话题。本演讲的幻灯片
2022年11月17日
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崔玉涛:家庭营养 膳食先行

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/1945b24285554045b538d72f7bc860ab各位朋友大家好,我是儿科医生。经常在跟家长交流的时候会问我,给孩子吃点什么好?吃什么有营养?实际上我们发现,孩子吃的东西跟家庭的饮食习惯非常相关。我们家长该吃什么?我们家里是不是还有其他成员?其他成员该吃什么?所以今天我以《用居民膳食指南
2022年11月10日
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刘万里:人IgG1变异体调控结直肠癌发生发展新知

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/d4027cebb39944f4bf79d66a66f7b046大家好,我是刘万里,来自清华大学生命学院和清华大学免疫所。非常高兴接受热心肠研究院的邀请,有机会向大家汇报我们实验室在人的IgG1抗体编码基因的一个变异体,如何通过影响肿瘤的微环境来调控结直肠癌发生发展的相关研究工作。本演讲的幻灯片
2022年10月27日
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李在玲:面对婴儿腹绞痛,我们有了新武器

版将在热心肠菌群微信群分享,感兴趣的读者请按以下方法申请入群:说到婴儿腹绞痛,其实大家并不陌生。在很早之前,这个疾病就被人们发现了。早期的英国诗人文学家阿尔弗雷德·丁尼生(Alfredlord
2022年10月20日
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贺子龙:基于泛基因组框架的人体微生物菌群结构解析

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/7472a4edde9b4397840bf2d46c507c20?from_wecom=1各位老师好,首先感谢热心肠研究院的邀请,我叫贺子龙,来自于北京航空航天大学医学科学与工程学院,我今天演讲的题目是《基于泛基因组框架的人体微生物菌群结构解析》。我将结合既往的一些研究工作,与各位老师共同探讨人体微生物菌群的研究思路。本演讲的幻灯片
2022年10月13日
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这些肠道健康问题,你关注了吗?

秋意渐浓,不觉又到了消化道疾病的高发时段。佳节将至,马上开启的“假期模式”,排在加班表首位的无一例外是胃肠道。热心肠小伙伴们从近期我们特色栏目——一图读懂、研究者专访——精心撷取归纳了五个肠道健康新知,希望对“拥有更健康的肠道”有所裨益。01你的共生菌群健康吗?如同地球一样,每一种复杂的生命体,不论植物还是动物,都在演进过程中塑造出独有的生态系统,与细菌、真菌、病毒等各样微生物组建起亲密的共生关系。人类亦是如此。我们的健康,不仅受之于父母,还与这群看不见但共生的微生物休戚相关!仅人体肠道内微生物的数量之巨,就远远超过地球上的人口数量,编码的基因也是人体基因的数百倍。更何况,它们不止于肠道,从皮肤到口腔、呼吸道、消化道、生殖道……满是它们的身影。不同部位的核心菌群各不相同,甚至可以通过肠脑轴作用于相距甚远的“中枢司令部”——大脑,改变我们的情绪、记忆、认知等行为。近年,越来越多的证据表明,由它们组成的人体微生态系统,既可作为机体健康的“晴雨表”,也可能成为疾病的“幕后推手”。无视或破坏与它们的和谐共处,我们将付出健康的代价。积极恢复或改善,则可能化险为夷。你的共生菌群健康吗?点击图片查看全部内容推荐阅读傅静远等Nature:人类肠道微生物组、暴露组与遗传力(附专访)朱书+王育才Nature子刊:新型口服递送载体,防止抗生素“误伤”肠道菌群(附专访)王军+陈义华NBT突破:用人工智能大规模挖掘人肠道菌群中的抗菌肽(附专访)郑浩
2022年9月29日
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欢迎推荐学术和产业专家加入热心肠智库!

128个优质科普演讲。智库专家将优先获邀成为《肠·道》演讲嘉宾,演讲视频和图文实录将在热心肠研究院全媒体平台发布和推广。7免费参加中国肠道大会等重大活动智库专家将以
2022年9月22日
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郭晓欢:肠道ILC3,仍待解密的免疫宝藏

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/6072a01d4ce34886a2c957fbbbbe4d5f各位老师、同学,大家好!我是来自清华大学医学院、清华大学免疫学研究所的郭晓欢研究员,跟大家分享“肠ILC3之道”。本演讲的幻灯片
2022年9月8日
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R·institute开放招聘兼职创作者啦!

根据应聘岗位,参与《热心肠日报》公众号特定专题的内容策划、短科普编审等工作,或参与《肠道产业》公众号文章的编译与创作;2.
2022年9月8日
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刘龙奇:时空组学,“拍照”生命全景地图

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/6ae9c79853f94a2cb68fc33dc1acc639编者按5
2022年8月25日
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张和平:3万株乳酸菌背后的故事

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/55b5ac2653744509b885afab1ee71c43编者按2022年5月28日,第十八个“世界肠道健康日”前夕,热心肠奖正式揭晓“2022年度科学家”“2022年度产品经理”获奖名单。这是热心肠研究院致力打造中国肠道领域“奥斯卡奖”为目标的国际化、专业化、市场化行业奖项。本次特别整理发布“热心肠奖·2022年度科学家获得者”,热心肠智库专家、内蒙古农业大学食品科学与工程学院教授张和平的演讲视频及图文实录,以飨读者。各位同仁,大家好,我是来自内蒙古农业大学的张和平。非常感谢热心肠研究院提供了一个如此好的交流平台。本演讲的幻灯片
2022年8月18日
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王关红:巧用微生物防控蚊媒疾病

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/13a2535a9b1647a2a21d24dc58900a4f各位老师,大家好,我是王关红,来自中国科学院动物研究所农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室。今天我给大家分享的是关于“媒介昆虫防控新技术探讨”。本演讲的幻灯片
2022年8月11日
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于君:全球结直肠癌微生态与代谢物研究进展

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/6f28c6eadcda4c62b21190688f9fb17f编者按2022年5月28日,第十八个“世界肠道健康日”前夕,热心肠奖正式揭晓“2022年度科学家”“2022年度产品经理”获奖名单。这是热心肠研究院致力打造中国肠道领域“奥斯卡奖”为目标的国际化、专业化、市场化行业奖项。本次特别整理发布“热心肠奖·2022年度科学家获得者”,热心肠智库专家、香港中文大学卓敏内科及药物治疗学讲座教授于君的演讲视频及图文实录,以飨读者。今天非常非常荣幸,有机会跟在座的和在线的朋友、同道,还有学生们分享目前肠道微生态和代谢在结直肠癌(CRC,也称“大肠癌”)方面的研究进展。本演讲的幻灯片
2022年8月4日
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热心肠:关于肠道菌群和益生菌的10个观点

Reviews:基于肠道菌群的疾病标志物(综述)Nature子刊:研究菌群与疾病,从相关性到因果分子机制的5个层级(综述)Nature
2022年7月30日
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杜昱光:你可知解密健康的“甜蜜钥匙”?

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/talks/s/cfd46fe898474b40a9ce5f5ab0b9b0db大家好,非常感谢热心肠研究院提供这样的一个平台,让我能跟大家一起来进行交流。我交流的题目是《基于大肠器官芯片的营养糖生物学研究与应用》。实际上就是希望利用大肠器官芯片的一些新技术平台,来研究营养糖生物学当中的一些问题。我将从这几个方面展开,一个是研究的一些背景,包括一些肠道芯片的搭建,以及它的一些具体的应用。每天我们吃进去的食物、一些容易吸收的活性物质会在十二指肠被吸收入血,大部分的食物都会进到我们的大肠。在这个部位,形成了一个数以10万亿计的微生物的种群。这些微生物通过进一步地对食物当中的一些成分进行代谢,对我们各个器官产生一系列的影响。以色列的一位专家也已经告诉我们:任何一个慢性病的发生,都是跟我们肠道里边的菌群变坏是相关的。食物从口腔进入,再到胃,到十二指肠,然后再经过大肠,经过了一个加工,然后最终食物到了大肠的时候,会被微生物进行转化。在这个过程当中,由于我们肠道中的氧的分压、pH以及胆汁酸的浓度,都会发生一系列的变化,这实际上会直接对人体的健康会起到非常大的一些作用。甜蜜的生命密码我们把大肠切开来去看它的横断面,红框里边的黏液层,这一部分恰恰是微生物聚集在我们的肠道里非常关键的一层膜,也恰恰是保护着我们的肠道非常重要的一个这样的黏液层。这些的黏液层我们把它放大来看是什么呢?它是由蛋白以及大量的糖链来构成的。而我们正准备再去找一个食物和肠道菌群的图的时候,看到了一个图。我们在这张图的中心看到了一个阴阳的平衡,看到了太极的影子,而且也正是我们每天入口到大肠的食物和我们肠道里的微生物形成的这种相互的作用,而形成了一个阴阳的平衡,共同调节着我们肠道里的微生物。我们每天吃进的食物当中有很多的糖链,而我们肠道中很多微生物的细胞壁上有大量的糖链。这些糖链、食物当中的糖链、我们肠黏液层上的糖链,这三种糖链在我们的肠道里发生着相互作用,形成什么呢?实际上应该是“糖组学”的概念。这是一个小鼠肠道的剖面图,我们看到的红色的部分是中间的粪便带着菌,而绿色的那部分实际上就是黏液层。把黏液层剖析来看,它是由很多的蛋白链,我们把它叫做MUC2(黏蛋白2),上面有大量的糖链以O连接的方式跟这个蛋白相连接。而这些糖链的结构,恰恰就是这些肠道里的一些微生物所识别、粘附、定植的重要的靶点的结构。一旦上面的糖链发生了改变,可以想象定植的微生物就会随之而发生一系列的改变。如果糖链没有加工上去的话,就直接造成了什么呢?就是这种类似肠炎的结果。实际上目前科学界已经把糖链认为是“生命的密码”,因为它是生命巨大信息的一个载体。举个例子来讲,糖链跟血型、跟疾病有什么关系呢?我们的血型实际上就受糖链来控制的。A血型跟O血型就差一个糖,把这个糖切掉,这个人就是O型血。而我们现在临床的医生又发现了一个现象,就是说为什么O血型的人比B血型的人和A血型、AB血型的人更容易感染幽门螺杆菌,这里是否存在着血型跟他的胃黏膜表面糖链的关系?这就给我们提出了一个新的研究的想法。这部分的工作正在进行当中。我们知道细胞的表面除了蛋白上的糖链,还有脂质上的糖链,另外去年报道在RNA上也发现了糖链。所以,这些糖链对我们人体的代谢调节发挥了重要的一个作用。我们可以来推测一下,4种不相同的氨基酸组合在一起的话,大概能形成24种排列。如果是4种不同的单糖让它们进行排列的话,它应该能形成3万5千多种结构。我们知道从基因组到转录组到蛋白组,实际上它是一个按照模板来进行逐级信息量放大的过程。当关注糖组的时候,我们发现糖组的信息载量远远超过蛋白组、转录组和基因组,而且它是非模板驱动的。甜蜜的科学在2010年的时候,美国出了一本叫做《转化糖生物学》的书。我国的学者已经把它翻译成了中文,叫做《转化糖科学:未来的风向标》,在这本书里介绍了大量关于糖的重要性。它说到每一种疾病实际上跟糖链都密切相关。但是目前我们对糖链还是知之甚少,对糖链的研究远远停留在分子生物学和细胞生物学的一个初级的阶段。当然这也是受我们现在的糖链研究的众多方法学的限制,比如说糖链测序仪,比如说糖链全自动合成仪等等。肠道糖组学是解密肠道里头的很多神奇功能不可或缺的一个重要的研究内容。于是在20世纪90年代,产生了一个新的学科——糖生物学,它伴随的、对应的就是糖工程。它是随着基因工程、蛋白质工程之后的第三大生物技术,目前认为它是生物化学领域的最后一个前沿,也必然会成为生命科学研究的一个新的热点和新兴的一个万亿产值的新产业的爆发点。在19世纪,荷兰的一位学者正式地提出了“营养学”的概念,距今也已经有上百年的历史。而“糖生物学”提出的时间也就仅仅20多年。一个传统的营养学和一个现代的糖生物学结合在一起,就是提出的“营养糖生物学”这样的一个概念。实际上,它是研究功能糖或者是糖链在营养代谢、物质吸收过程当中的一些调控的规律,以及它对于营养改善措施的一个科学。它主要的研究内容是碳水化合物在营养代谢、吸收过程当中对于机体以及我们体内的糖链结构的影响,包括一些糖链代谢的异常,包括一些早期疾病发生的时候。当然我们也知道,很多的过敏原实际上就是糖蛋白。如果把糖链切掉的话,它是不存在过敏作用的。那么我们研究糖生物学,通常是用细胞学的方法。但是细胞学的局限性使这种结果依然不那么可靠。因为我们人体不是单一细胞,它是一个由组织构成的有功能的器官。那么用动物呢?动物实际上跟人体本身相比,它的代谢存在着很多的区别。无论在新药研究还是在动物实验当中,我们整个花费的费用还是很巨大的。所以在这种情况之下,无论新药的研发还是我们做营养代谢调控,实际上都缺乏一个好的平台和技术。人体器官芯片在2010年的时候,哈佛的Ingber团队第一次在Science上正式提出了肺芯片。实际上它是把血管上皮细胞和肺表皮细胞组合,然后中间有一个夹层,形成了两个腔,然后用真空的方式、收缩的方式使得这两个细胞之间产生的这种拉伸而模拟肺泡,形成了一个模拟肺芯片。这个应该说是一个新的技术突破的原点。从此之后,出现了包括我们看到的一些肠芯片、肝芯片,包括肠、肝、肾组合的芯片,一直到现在正在发展中的各个器官组合的芯片。这篇文章2010年发表的两年以后,美国前总统奥巴马下任之前公布了一个新项目,实际上就是为器官芯片的研发投入了1.4亿美金。随后在国际《自然》杂志上也是被重点的关注。2016年的达沃斯论坛上,它被列为改变未来世界的十大新兴技术产业。2017年的时候,美国FDA已经开始用肝芯片来做一些毒性的研究。近几年,数十家与器官芯片相关的公司获得了融资。2019年,我们的林炳承教授主编,完成了国内第一部相关书籍——《器官芯片》,我们也是很有幸地参与了这本书的大肠器官芯片和血管器官芯片的撰写。2020年11月18日,中国工程院发布的《全球工程前沿2020》报告当中,在医药卫生领域Top10的工程开发的前沿里,也明确地列出了人体类器官芯片的这样一个技术。我们可以模拟人体的各个脏器,它们之间通过血液而连接起来,然后我们用不同的细胞把它组织成了一个模拟人体的叠加,就形成了一个多器官组合的芯片。我们可以用这个芯片去研究一些物质的代谢、吸收以及毒性。于是我们就先做了一款关于营养代谢、吸收的一个芯片。我们也研究了糖的吸收,糖通过十二指肠吸收入血,然后到了肝脏,肝脏经过代谢,下面再接上一个肾芯片,看代谢的产物是否产生毒性。我们也得到了一系列结果,我们也发现了一些糖的确会在肝脏完成进一步降解。我们更希望的是能够用器官芯片来解决现在的一些肠道疾病。当然,炎症性肠病(IBD)是一个大家非常关注的肠道常见疾病。那么我们如何用器官芯片来研究肠炎相关的疾病呢?肠道相关疾病研究肠芯片模型构建我们先设计了一款大肠的芯片,同样是夹层,一个肠上皮细胞和一个血管内皮细胞,然后把它对起来形成一个空腔。这个腔实际上就构成了类肠道,而它的外侧的血管内皮细胞接上巨噬细胞就构成了类血管。这个是我们筛选出来的能够模拟我们人体45
2022年7月21日
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傅静远:读懂肠道菌群与健康

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/f0bdd09065484226b50ccb848946db12编者按2022年5月28日,第十八个“世界肠道健康日”前夕,热心肠奖正式揭晓“2022年度科学家”“2022年度产品经理”获奖名单。这是热心肠研究院致力打造中国肠道领域“奥斯卡奖”为目标的国际化、专业化、市场化行业奖项。本次特别整理发布“热心肠奖·2022年度科学家获得者”,热心肠智库专家、荷兰格罗宁根大学医学中心系统医学教授傅静远的演讲视频及图文实录,以飨读者。今天,我演讲的题目是“肠道菌群的特异性及功能”。本演讲的幻灯片
2022年7月14日
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赵立平:从基础研究走向市场的科学路径

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/841a23aa27b04484a3269e2c816cce8a编者按5
2022年7月7日
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王倬:无糖时代 请“吃”糖

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/489fbcb88fc74beeb75940daa1d0f89b大家好,我是来自中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室的王倬。今天我会给大家分享一些关于在无糖时代如何去吃“糖”的故事。本演讲的幻灯片
2022年6月23日
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陈烨:读懂幽门螺杆菌与益生菌的故事

如视频号播放失效,可点击链接观看:https://www.mr-gut.cn/articles/ss/8bdaa53bf7ad4892881ed082efe7b128编者按5月28日,在GUT
2022年6月16日
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FAQ重磅发布|20个热点问题,一次搞懂后生元

2021年5月,国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)发布了后生元共识声明,使后生元正式成为全球肠道微生态领域备受关注的品类。究竟什么是后生元呢?后生元与益生菌、益生元间有什么差异?为何“死菌”也能发挥功效?当前后生元产业的发展和监管现状又如何……为帮助相关的学者、产业人士、消费者更深入、全面地了解后生元的研究及应用发展现状,热心肠研究院特别撰写并发布《20个后生元FAQs》。它围绕以下八个方面,回答了后生元相关的20个热点问题。后生元定义发展趋势加工及检测产品应用机制及临床研究监管剂量使用建议《20个后生元FAQs》一、定义01什么是后生元?国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)将后生元定义为“对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂”。根据这一定义,无论是否含有细菌代谢物,有效的后生元必须含有灭活的微生物细胞或细胞成分,且被证实具有健康益处;同时还需满足以下条件才能被称为合格的后生元制剂:A.
2022年6月9日
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《热心肠日报》2021-2022榜单 | 中国肠道菌群研究十大成果

在过去的一年多时间里,全球肠道领域研究继续高歌猛进,取得了颇多令人瞩目的进展。今年5月29日“世界肠道健康日”来临之际,我们基于《热心肠日报》中收录的2021年以来发表的肠道领域论文,进行了多维度评选,形成了《热心肠日报》2022年度榜单。2022年度榜单参评的文章共有3955篇,发表在441个不同的期刊上,累计影响因子达到了70979.04,平均影响因子17.95。其中来自Cell、Nature、Science的文章168篇,来自NEJM、Lancet、JAMA的文章68篇。本榜单仅代表热心肠研究院基于自身数据所做的优选,可能存在主观因素干扰等不足,仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。本篇发布“中国肠道菌群研究十大成果”。提示:下述文章点击中文标题可直达热心肠日报,点击英文标题可访问论文官网。黄路生院士+陈从英等Nature:首次揭示影响肠道微生物组的宿主因果基因突变Nature[IF:49.962]①对两个世代(F6和F7)1500头实验猪进行全基因组重测序,测量>200个表型,并分析其出生后25、120及240天,回肠、盲肠和粪便的菌群组成;②发现同一个体不同发育阶段及肠道部位菌群组成具有显著差异;③在F6和F7中分别鉴定出1050和955个细菌分类可遗传,遗传力最高达0.598(YRC22属),其中450个被重复验证;④鉴定到1527个显著影响846个细菌分类的宿主基因组变异位点;⑤发现并验证家猪ABO血型基因中一个350万年前的2.3kb缺失会降低肠道N-乙酰半乳糖胺浓度,直接影响丹毒丝菌科营养代谢,使其丰度下降。ABO
2022年6月2日
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《热心肠日报》2021-2022榜单 | 年度130篇肠道研究论文

在过去的一年多时间里,全球肠道领域研究继续高歌猛进,取得了颇多令人瞩目的进展。今年5月29日“世界肠道健康日”,我们基于《热心肠日报》中收录的2021年以来发表的肠道领域论文,进行了多维度评选,形成了《热心肠日报》2022年度榜单。2022年度榜单参评的文章共有3955篇,发表在441个不同的期刊上,累计影响因子达到了70979.04,平均影响因子17.95。其中来自Cell、Nature、Science的文章168篇,来自NEJM、Lancet、JAMA的文章68篇。本榜单仅代表热心肠研究院基于自身数据所做的优选,可能存在主观因素干扰等不足,仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。本篇发布“年度130篇肠道研究论文”。提示:下述文章点击中文标题可直达热心肠日报,点击英文标题可访问论文官网。NEJM:高升糖指数食物增加心血管疾病和早死风险New
2022年6月2日
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114个报告,纵览肠道领域最前沿!

点击下方链接,查看报告回放:https://www.mr-gut.cn/gut/2022/video一场专属于肠道领域的GUT2022系列活动已然拉开精彩序幕。由热心肠研究院、江南大学、中国食品发酵工业研究院联合主办的GUT
2022年6月2日
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刘双江:理想的中国人肠道菌库

如视频号播放失效,可点击https://www.mr-gut.cn/talks/观看。各位同仁好,我是来自于中国科学院微生物研究所和山东大学微生物技术国家重点实验室的刘双江。今天我和大家分享有关肠道微生物菌库的一些工作。本演讲的幻灯片
2022年5月26日