微生物群落成为个体化医疗的关键组成部分

2017年12月4日

Microbiome 3明尼苏达州罗切斯特 — 人体的微生物群落 — 我们体表和体内的细菌群落 — 正在成为个体化医疗的重要组成部分。 微生物群落有助于改良诊断,及早发现和治疗疾病,并降低疾病风险。 Mayo Clinic的研究人员在最新一期的医学杂志Mayo Clinic Proceedings上发表了一篇综述来介绍其重要性。

Purna Kashyap, M.B.B.S. 是Mayo Clinic的胃肠病专家以及该综述的主要作者,他说道:“利用新一代测序技术来鉴定微生物群落(包括存在于我们体表和体内的所有微生物及其所有遗传元素)使我们现在可以将这一重要的人类疾病因素纳入到新的疾病预防和治疗策略中。”

微生物群落在人类疾病中的潜在作用

从新一代测序到精确的微生物诊断,再到个体化治疗策略以及人类治疗学的发展,微生物群落在许多不同领域都处于个体化医疗的前沿:

  • 微生物指纹图谱作为一种精确,无创,可用且经济的工具,可用于个体化的疾病诊断,包括表型(可观察到的个体的身体特征)的严重性以及预后。
  • 微生物群落在许多化合物代谢中的重要作用使其成为确定药物可用性,有效性和危害性的关键因素, 而这对于开发个体化药物治疗是必不可少的。
  • 改变微生物群落的能力在开发针对个体微生物群落的某一具体微生物途径的各种个性化治疗方法上极具吸引力。 这将有助于开发诸如炎症性肠病,肥胖症和糖尿病等疾病的治疗。
  • 其他潜在可能性还包括利用基因工程方法来改变微生物群落,通过肠道微生物选择性发酵以产生有益健康的下一代益生元,个体化膳食疗法(如利用微生物群落标记物来优化饮食干预)和基于微生物群落来改进饮食等。

微生物群落既有乐观的前景,也面临着挑战

实施基于微生物群落的诊断和治疗需要开发统一的收集,测序和分析标准,以增加结果的可重复性并减少结果解释中的偏差。

Kashyap博士认为,目前的大多数研究都是基于疾病的关联性, 而研究人员需要确定微生物群落影响人类疾病不同方面的机制,以开发更可靠的生物标志物。

同时需要更多的研究来了解其他微生物,如真菌,噬菌体和寄生虫的作用。 了解这些复杂的相互作用将有助于开发更有效的策略来解决微生物对宿主的影响的问题。

微生物群落的可操作性一方面使其易于接受外来干预,而另一方面干预导致的变化的稳定应也面临不小挑战。可以基于个体的微生物群落来开发饮食干预,而这可能会改变微生物群落本身。 因此,需要系统的方法来更好地理解饮食 –微生物群落间的相互作用,以便确定膳食化合物与细菌分类之间的依赖关系,并预测饮食干预可能导致的变化趋势。

Kashyap博士进一步说道:“尽管面临这些挑战,基于微生物群落的诊断和治疗与其它精准医疗要素(如药物基因组学pharmacogenomics和表观基因组学epigenomics)的结合将成为新时代患者护理的一个重要组成部分,这种结合将进一步增强我们的能力来为不同患者寻找最适合的治疗方法,并同时减少不良事件和医疗费用。”

 


 

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