2024年5月21日，《Cell》雜志在線發(fā)表題為“A genomic compendium of cultivated human gut fungi characterizes the gut mycobiome and its relevance to common diseases”的研究論文，該論文由中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所果德安課題組聯(lián)合大連醫(yī)科大學(xué)馬驍馳\王超課題組以及法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院Francis Martin教授合作完成。

該研究通過大規(guī)模人類腸道真菌培養(yǎng)測(cè)序，建立了迄今為止最大的人類培養(yǎng)腸道真菌參考基因組目錄（760個(gè)腸道真菌基因組，涵蓋48科、206種），并完成代謝功能解析，揭示人類腸道真菌多樣性及其在常見疾病中的潛在作用，顯著擴(kuò)展現(xiàn)有腸道真菌基因組資源，為腸道真菌群落結(jié)構(gòu)、生物功能等方面研究提供重要參考數(shù)據(jù)。

人體的消化系統(tǒng)由多種微生物組成，包括細(xì)菌、古細(xì)菌、真菌和病毒。目前，人體腸道細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)以及生物功能已經(jīng)得到了較多解析與闡述。作為腸道微生態(tài)的重要組成部分，腸道真菌群落對(duì)宿主的各種生理、病理過程亦會(huì)產(chǎn)生影響。盡管，研究人員能夠通過真菌18S rRNA基因或核糖體DNA (rDNA)內(nèi)部轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)區(qū)域的DNA元條形碼來研究腸道真菌組，豐富人們對(duì)人體腸道真菌群落的認(rèn)知，但是，對(duì)于人類腸道真菌的遺傳、功能的系統(tǒng)研究仍然有限。其原因主要是由于有限的參考基因組。

該研究利用培養(yǎng)組技術(shù)從135名健康中國(guó)人糞便樣本中培養(yǎng)出12453株真菌，并進(jìn)行全基因組測(cè)序，獲得760個(gè)腸道真菌基因組，涵蓋48科、206種，其中69種為首次鑒定。對(duì)206種真菌進(jìn)行功能基因分析以及靶向代謝組學(xué)測(cè)定，闡述了腸道真菌在基因功能、代謝產(chǎn)物方面的特點(diǎn)。進(jìn)一步分析1.1萬個(gè)人類糞便宏基因組數(shù)據(jù)，揭示了中國(guó)和非中國(guó)人群的腸道真菌群落結(jié)構(gòu)特征。更為重要的是，該研究分析了28個(gè)疾病的腸道真菌組特征，鑒定出疾病相關(guān)的腸道真菌特征信號(hào)，并聚焦炎性腸病患者的腸道真菌特征，在多種小鼠結(jié)腸炎模型中驗(yàn)證了目的菌株的生物功能、部分活性物質(zhì)和分子機(jī)制。

綜上，該研究構(gòu)建的真菌基因組目錄以及功能解析拓展了人們對(duì)人體腸道菌群的生物多樣性和疾病相關(guān)性的理解，為腸道菌相關(guān)疾病的診療提供新思路。

該研究的第一完成單位為大連醫(yī)科大學(xué)。大連醫(yī)科大學(xué)馬驍馳教授、王超教授，法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院Francis Martin教授和上海藥物所果德安研究員為該論文的并列通訊作者。果德安課題組姚長(zhǎng)良博士、博士研究生赫欣參與完成本研究中腸道真菌的分離鑒定、代謝功能表征，代謝產(chǎn)物的定性定量分析與代謝轉(zhuǎn)化等相關(guān)研究。

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