2022年1月3日，深圳華大生命科學(xué)研究院團(tuán)隊(duì)在《自然·遺傳》（Nature Genetics）在線發(fā)表了題為“Mendelian randomization analyses support causal relationships between blood metabolites and the gut microbiome”的研究論文，首次利用孟德?tīng)栯S機(jī)化分析探究菌群與代謝的因果關(guān)系，發(fā)現(xiàn)多項(xiàng)可能具有應(yīng)用前景的腸道菌群與血液代謝物的相互作用。
微生物能減肥的科學(xué)證據(jù)被找到？腸道菌可降低甘油三酯！-肽度TIMEDOO
Nature Genetics網(wǎng)站截圖

如何有效干預(yù)從一開(kāi)始就是腸道菌群研究的核心問(wèn)題之一，而隨機(jī)臨床試驗(yàn)仍是一條漫長(zhǎng)的道路，孟德?tīng)栯S機(jī)化研究這一天然過(guò)程在因果理論研究中則有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

本研究通過(guò)構(gòu)建基因組與腸道菌群的關(guān)聯(lián)、基因組與血液代謝物關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)多項(xiàng)可能具有應(yīng)用前景的腸道菌群與血液指標(biāo)的作用，例如微生物Alistipes和Oscillibacter有望降低人體內(nèi)的甘油三酯含量，腸道菌群果膠降解通路會(huì)升高尿酸、降低孕酮水平，而血液的葉酸、硒等水平可能抑制變形菌門(mén)菌的生長(zhǎng)，這些發(fā)現(xiàn)為以后開(kāi)發(fā)靶向菌群的干預(yù)和治療提供了一些指導(dǎo)。

微生物能減肥的科學(xué)證據(jù)被找到？腸道菌可降低甘油三酯！-肽度TIMEDOO
觀察性研究和孟德?tīng)栯S機(jī)分析顯示Alistipes和Oscillibacter可以降低人體內(nèi)的甘油三酯

而后采用公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)（BioBank Japan）進(jìn)行雙樣本孟德?tīng)栯S機(jī)分析，研究人員驗(yàn)證了尿酸對(duì)Lachnospiraceae bacterium的正向促進(jìn)作用，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)菌群與多種疾病的因果信號(hào)。

例如變形菌門(mén)Proteobacteria（包括大腸桿菌）對(duì)多種疾?。ǘ吞悄虿?，充血性心力衰竭，結(jié)直腸癌等）發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的正向促進(jìn)作用；Streptococcus parasanguinis對(duì)結(jié)腸癌、心室后壁厚度發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的正向促進(jìn)作用；受血鉀調(diào)控的Bacteroides intestinalis可能降低癲癇發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，腸道Pseudomonadales對(duì)肺結(jié)核發(fā)生有正向促進(jìn)作用等。

微生物能減肥的科學(xué)證據(jù)被找到？腸道菌可降低甘油三酯！-肽度TIMEDOO
變形菌門(mén)Proteobacteria（包括大腸桿菌）對(duì)多種疾?。ǘ吞悄虿?，充血性心力衰竭，結(jié)直腸癌等）的促進(jìn)作用
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張濤博士提到，孟德?tīng)栯S機(jī)起源很早，但早期受限于穩(wěn)健的關(guān)聯(lián)分析一直沒(méi)有得到大力推廣。目前隨著更多的多組學(xué)大數(shù)據(jù)的研究，越來(lái)越多的關(guān)聯(lián)已趨于清晰，從而依托孟德?tīng)栯S機(jī)推斷因果成為了可能。更重要我們可以進(jìn)一步理解復(fù)雜疾?。和ㄟ^(guò)構(gòu)建菌群與下一步功能分子之間的因果，將基礎(chǔ)組學(xué)向前推動(dòng)一步；而通過(guò)構(gòu)建暴露因素與疾病表型之間的因果，將疾病表型往回追溯一步，那么有機(jī)會(huì)構(gòu)建菌群、功能分子、暴露因素、疾病表型之間的串聯(lián)關(guān)系，從而解析復(fù)雜疾病的致病機(jī)理以及分子機(jī)制通路。
本論文第一作者劉小敏博士提到，之前的大量研究已經(jīng)證實(shí)腸道微生物和代謝、疾病等宿主表型顯著相關(guān)，然而關(guān)聯(lián)并不等同于因果。本研究首次基于單個(gè)人群的3432個(gè)樣品的多組學(xué)數(shù)據(jù)中應(yīng)用雙向孟德?tīng)栯S機(jī)化方法探究并找到了多個(gè)腸道微生物與代謝物的潛在因果關(guān)系。又通過(guò)日本疾病數(shù)據(jù)庫(kù)探索腸道菌與疾病的可能因果關(guān)系，為未來(lái)的靶向菌群的精準(zhǔn)干預(yù)奠定基礎(chǔ)。

本研究由深圳華大生命科學(xué)研究院精準(zhǔn)健康所完成，劉小敏博士、仝欣為該論文并列第一作者，張濤博士，賈慧玨博士為該論文的并列通訊作者。本研究涉及的宿主基因組測(cè)序以及微生物測(cè)序由華大自主研發(fā)的DNBSEQ測(cè)序平臺(tái)及其配套的自動(dòng)化樣本制備系統(tǒng)完成。

DNBSEQ測(cè)序平臺(tái)采用優(yōu)化的DNA納米球技術(shù)（DNB），具備超高準(zhǔn)確度和敏感度、超低Dup率、無(wú)index hopping擔(dān)憂等平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)質(zhì)量高，數(shù)據(jù)利用率高，有效的為該研究提供了助力。