Cell：大连医科大学马晓驰团队等揭示肠道真菌及其与常见疾病的相关性

来源：生物世界 2024-06-01 10:02

在这项研究中，研究团队提出了一个可培养肠道真菌（CGF）目录，该目录包括从健康志愿者粪便中获得的760个真菌基因组，该目录涵盖了48个科和206个物种。

大连医科大学马晓驰、王超、中国科学院上海药物研究所果德安、法国洛林大学Francis Martin等在国际顶尖学术期刊Cell发表了题为：A genomic compendium of cultivated human gut fungi characterizes the gut mycobiome and its relevance to common diseases的研究论文。

肠道真菌是人体健康的重要组成部分，但由于缺乏参考基因组，其功能和代谢潜力尚未得到充分阐明。为了填补这一空白，该研究提出了 可培养肠道真菌 （CGF）目录，其中包括从健康个体粪便中提取的760个真菌基因组。涵盖了48个科和206个物种，其中69种是之前未被识别的真菌物种。该研究还探索了这些CGF物种的功能和代谢特性，并利用该目录分析了来自中国和非中国人群的逾1.1万份粪便宏基因组，以构建肠道微生态的系统发育图谱。

此外，该研究还识别出肠道微生态中与常见疾病相关的显著变化，并通过动物实验验证了真菌标志物与炎症性肠病（IBD）之间的关联。这些资源和发现极大地丰富了我们对人类肠道微生态的生物学多样性和疾病相关性的理解。

近期的研究已经证实，一系列胃肠道和系统性疾病（包括炎症性肠病、、2型和肝病）都会导致肠道微生物群发生改变。这些研究经常表明，患有疾病状态的个体通常拥有失调的肠道微生物群，其特征是真菌多样性降低和某些机会性病原体（例如念珠菌属和马拉色菌属等）的扩张。

尽管有了这些进展，我们对肠道微生物群在疾病发生过程中的具体作用的理解仍然有限。参考数据库的不足导致在高通量测序数据集中对肠道真菌物种的不准确量化。此外，不同研究中使用的实验和分析方法的多样性阻碍了在不同疾病状态下真菌标志物的比较。因此，对与各种疾病相关的肠道微生物群进行全面调查需要采用统一的参考和分析方法，以阐明与疾病相关的微生物群变化的普遍模式。

在这项研究中，研究团队提出了一个可培养肠道真菌（CGF）目录，该目录包括从健康志愿者粪便中获得的760个真菌基因组，该目录涵盖了48个科和206个物种，其中69种是现有数据库中没有基因组信息的先前未被识别的真菌物种。CGF目录在肠道真菌物种和蛋白质家族的基因组资源方面分别增加了4倍和2倍以上。

研究团队对CGF基因组的核心功能进行了表征，并量化了不同CGF物种在体外生产初级代谢物的量。此外，研究团队使用CGF目录与公开可用的人类相关真菌（PHF）基因资源相结合，对来自中国人群的6000多个粪便宏基因组（涵盖28种疾病或不健康状态）和来自非中国人群的5000多个粪便宏基因组进行了肠道真菌组的分析。从而能够详细地探索与各种疾病相关的肠道微生态的多样性和结构特征。

研究团队还从中鉴定出了疾病相关的肠道真菌特征，并通过动物实验进一步阐明了其与炎症性肠病（IBD）之间的关联。

这一庞大的可培养肠道真菌（CGF）资源为深入了解人类肠道微生物组的生物学意义提供了新视角，有望激发未来该领域的实验研究。

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