人體是一個由自身細胞和共生微生物細胞構成的超級生物體，而微生物的數量和基因總數要比人類多得多，它們注定會對我們的健康產生重要影響。近年來，腸道微生物成為了一個熱門研究方向，相關的研究成果更是頻頻登上各大頂級期刊。

腸道微生物研究為何成為熱門研究領域？
人體腸道微生物基因組作為人類的第二套基因組，與人類健康密切相關。大量的研究表明腸道微生物與包括心血管、腫瘤、神經、消化等多種疾病的發生發展密切相關，其因果關系也在逐步闡明中。

隨著研究的深入，人們越來越認識到腸道微生物在疾病的診斷治療、個性化營養等方面的重要意義，許多國家都加大了腸道菌群方向的科研投入，在全球范圍啟動了幾項重大的研究計劃，產生并積累了大量人類微生物宏基因組信息，為后續研究提供強大數據支持，也為產業化奠定了堅實的科研基礎。 人類基因組計劃的完成帶動了精準醫療、基因靶向藥、基因篩查、診斷和冶療產業的迅猛發展。隨著技術的逐漸成熟，腸道菌群相關的診療有可能成為醫療領域一股顛覆性的力量。

腸道微生物研究熱門領域
1. 腫瘤
科學家們在上世紀90年代把傳染性細菌幽門螺桿菌與胃癌聯系起來。從那時起，科學家們開始發現一些可能與腫瘤的發生和發展相關的菌群。腫瘤免疫療法是近幾年來癌癥治療領域最成功的方法之一，目前主要分為兩個分支：細胞治療免疫和免疫檢查點抑制劑治療（ICB）。

免疫檢查點分子是免疫系統中起抑制作用的調節分子，其對于維持自身耐受、防止自身免疫、以及通過控制免疫應答的時間和強度而使組織損傷最小化等至關重要。免疫檢查點分子表達于免疫細胞上，將抑制免疫細胞功能，使機體無法產生有效的抗腫瘤免疫應答，腫瘤形成免疫逃逸。免疫檢查點抑制劑類藥物，可解除這種抑制作用，讓免疫細胞重新激活工作，消滅癌細胞。

近來，許多研究表明一些腸道菌群的存在與ICB療效的提高有關。為了弄清其中潛在的分子機制，Kathy D. McCoy團隊篩選并研究了多種能顯著提高ICB療效的腸道菌群，發現Bifidobacterium pseudolongum可通過代謝物肌苷（inosine）來增強免疫應答。2020年9月，他們的研究文章Microbiome-derived inosine modulates response to checkpoint inhibitor immunotherapy發表在了頂級學術期刊Science上。

2. 菌群-腸-腦軸
美國哥倫比亞大學神經學家邁克·格爾松教授最早提出“腸腦軸”的概念，也就是由腸管、腸道神經系統、腸道微生物形成的人體“第二大腦”。腦-腸-微生物軸由許多信號分子、胃腸道上皮細胞、迷走神經和血腦屏障等結構組成，它們之間相互作用的改變在許多疾病的發生發展中扮演著重要的角色。在腦-腸-微生物軸之間的雙向交流中，腸道微生物通過迷走神經、神經內分泌、大腦發育、代謝產物以及腸神經系統在腦-腸-微生物軸發揮作用。

3. 糞菌移植
糞菌移植（FMT）可能是菌群研究轉化應用進展最快的臨床干預方法，尤其是在治療復發性艱難梭菌感染（CDI）上。1958年Eiseman報道了用健康人糞便灌腸的FMT方法，成功治療4例偽膜性腸炎。多種疾病從FMT治療中獲益，包括艱難梭菌感染、炎癥性腸病、糖尿病、癌癥、肝硬化和腸腦相關疾病等。

揭示因果關系必不可少的工具—無菌鼠
近20年來，腸道微生物和機體免疫互作機制的研究成為了新的熱點，由于小鼠與人的腸道微生物組成存在明顯不同，如何將小鼠模型的實驗結果推論至人體，仍然是當前腸道菌群與人相關疾病影響關系研究領域需要謹慎考慮的問題。因此，應用無菌小鼠建立人腸道微生物移植小鼠模型，研究腸道菌群與人健康及相關疾病的因果關系，已成為當前該研究領域的重要研究策略與設計思路。近10年，應用無菌鼠的文獻數量呈指數增長。

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