Cell?Rep丨陳晨/曾輝團(tuán)隊(duì)發(fā)文重新認(rèn)識(shí)腸道低豐度微生物基因組

近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院陳晨教授、曾輝教授團(tuán)隊(duì)在Cell Reports上發(fā)表題為Phage-related symbiosis and antagonism shape gut ecosystem dynamics in Lachnospiraceae and Bacteroidaceae的研究論文。該研究的核心創(chuàng)新在于自主開(kāi)發(fā)了富集培養(yǎng)聯(lián)合宏基因組單分子共編碼測(cè)序技術(shù)（cMECOS），旨在攻克腸道微生物研究中低豐度物種及難培養(yǎng)/不可培養(yǎng)微生物基因組數(shù)據(jù)長(zhǎng)期大量缺失的難題。

人體腸道微生物組中，約60%–80%的微生物因生長(zhǎng)條件苛刻或豐度過(guò)低而無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)方法培養(yǎng)，被稱為腸道“暗物質(zhì)”。已有研究表明，這些微生物在宿主代謝與免疫調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，卻長(zhǎng)期缺乏系統(tǒng)性的發(fā)掘手段。cMECOS技術(shù)通過(guò)整合富集培養(yǎng)體系與單分子共編碼測(cè)序技術(shù)，以極高深度和多種培養(yǎng)條件構(gòu)建局部細(xì)菌共生體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低豐度菌群的高效富集與精準(zhǔn)解析，顯著提升了宏基因組組裝基因組（MAGs）的完整性與質(zhì)量。

基于該技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)成功恢復(fù)了來(lái)自456個(gè)物種的5,006個(gè)高質(zhì)量或中等質(zhì)量（HMQ）的MAGs。與國(guó)際腸道菌群數(shù)據(jù)庫(kù)相比，新構(gòu)建的基因組在254個(gè)物種上實(shí)現(xiàn)了明顯提升，其中70.9%（180/254）為低豐度細(xì)菌或難以培養(yǎng)/不可培養(yǎng)微生物。此外，研究還鑒定出38個(gè)先前未報(bào)道的物種和105個(gè)新亞型，進(jìn)一步拓展了對(duì)健康人群腸道菌群的認(rèn)知。更為重要的是，團(tuán)隊(duì)結(jié)合cMECOS技術(shù)、CRISPR間隔區(qū)分析與基因組代謝模型，揭示了維持腸道平衡的兩種細(xì)菌相互作用網(wǎng)絡(luò)：以毛螺菌科（Lachnospiraceae）為主的共生（合作）體系，以及以擬桿菌科（Bacteroidaceae）為主的拮抗（競(jìng)爭(zhēng)）體系。該技術(shù)體系為揭示低豐度細(xì)菌在腸道穩(wěn)態(tài)中的作用提供了新路徑，也為靶向微生物組的治療策略帶來(lái)了新見(jiàn)解。

該論文的共同第一作者為 中南大學(xué)湘雅基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 趙一鳴博士、首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院李佳瑞副研究員和韓凱助理研究員；共同通訊作者為附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院陳晨教授、曾輝教授以及 中南大學(xué)湘雅基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 余正教授。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117166

制版人：十一

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