在當(dāng)今飛速發(fā)展的醫(yī)療健康領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)前沿的探索與臨床實(shí)踐的革新正以前所未有的速度推進(jìn)，深刻影響著人類疾病的預(yù)防、診斷、治療及康復(fù)過程。隨著高通量測序、質(zhì)譜檢測、生物信息學(xué)、人工智能、精準(zhǔn)醫(yī)療等高新技術(shù)的不斷融合與應(yīng)用，臨床醫(yī)學(xué)正經(jīng)歷著一場前所未有的變革。從癌癥的個性化治療到罕見病的基因療法，從基于大數(shù)據(jù)的疾病預(yù)測模型到遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)的普及，每一項(xiàng)進(jìn)步都在拓展醫(yī)療服務(wù)的邊界，提升醫(yī)療質(zhì)量與效率。
然而，醫(yī)學(xué)知識的爆炸性增長也帶來了挑戰(zhàn)。因此，匯總當(dāng)前醫(yī)學(xué)前沿的研究進(jìn)展與臨床熱點(diǎn)，不僅對促進(jìn)學(xué)術(shù)交流、加快科研成果轉(zhuǎn)化至關(guān)重要，也是滿足健康需求、提升健康素養(yǎng)的重要途徑。總覽當(dāng)前研究熱點(diǎn)與挑戰(zhàn)，了解未來研究的重點(diǎn)領(lǐng)域和潛在突破口，促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。
專題一 微生物組與健康的關(guān)系
微生物從人類誕生之日起便與之進(jìn)行共同進(jìn)化，形成了復(fù)雜的互作關(guān)系。其中，微生物的移位或其產(chǎn)生的代謝物通過擾動人體免疫系統(tǒng)，從而影響與其他器官相關(guān)的功能，最終形成了這種有趣的互作模式類似“軸“的關(guān)系。微生物-器官軸多組學(xué)分析可以全面覆蓋各賽道臨床疾病，且其應(yīng)用中正處于發(fā)展階段，其中新的技術(shù)研究方法不僅可以進(jìn)一步提高臨床醫(yī)生及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究學(xué)者對疾病生物學(xué)的認(rèn)識，在不久的將來將極大地推動臨床疾病的個性化精準(zhǔn)治療。
1.1、微生物-器官軸研究背景（點(diǎn)擊閱讀詳情）
腸道菌群-器官軸是指定植在腸道的微生物菌群與其它部位器官（腦、腎臟、肝臟、皮膚等）進(jìn)行雙向或多向交流的系統(tǒng)（圖1）。在這個軸系統(tǒng)中，腸道菌群通過分泌小分子、酶、毒素等代謝物對宿主的代謝和生理過程進(jìn)行調(diào)控，從而影響機(jī)體的健康狀態(tài)和疾病發(fā)展。近年來，國家自然科學(xué)基金委設(shè)立了多項(xiàng)關(guān)于人體微生物組研究的重大課題與重點(diǎn)項(xiàng)目，聚焦于人體微生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)解析、功能挖掘以及與健康和疾病關(guān)聯(lián)性的基礎(chǔ)研究。
圖1 腸道菌群-器官軸示意圖
1.2、微生物-器官軸研究方向（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-器官軸的研究方向主要是為了回答微生物介導(dǎo)疾病的生物學(xué)機(jī)制。例如解決肝炎-肝硬化-肝癌的發(fā)生的科學(xué)問題，我們可以利用腸道微生物-肝器官軸，結(jié)合宏基因組、人體代謝組、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、代謝組等技術(shù)從各個維度和角度來提供科學(xué)證據(jù)，從而更加全面地、深入地回答相應(yīng)的科學(xué)問題。
圖2 微生物-器官軸研究方向
專題二 微生物-器官軸分類
2.1、微生物-腸道軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-腸道軸（Microbiota-Gut Axis）：最為人熟知的微生物-器官軸，腸道微生物與腸道上皮細(xì)胞、免疫細(xì)胞緊密互動，影響營養(yǎng)吸收、能量代謝、免疫系統(tǒng)發(fā)育及功能、以及神經(jīng)信號傳遞（通過腸-腦軸）。
2.2、微生物-肝臟軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-肝臟軸（Microbiota-Liver Axis）：腸道微生物通過門靜脈系統(tǒng)與肝臟直接相連，影響肝臟的代謝、解毒功能及炎癥狀態(tài)。失衡的腸道菌群可導(dǎo)致脂肪肝、肝炎乃至肝硬化等疾病。
2.3、微生物-肺軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-肺軸（Microbiota-Lung Axis）：盡管肺部傳統(tǒng)上被認(rèn)為是無菌環(huán)境，但越來越多證據(jù)表明，呼吸道微生物與肺部疾病（如哮喘、慢性阻塞性肺病）有關(guān)聯(lián)，通過氣溶膠傳播或微生物移位影響肺部健康。
2.4、微生物-腦軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-腦軸（Microbiota-Brain Axis）：包括腸-腦軸，指腸道微生物通過神經(jīng)、內(nèi)分泌及免疫途徑與大腦溝通，影響情緒、認(rèn)知功能、應(yīng)激反應(yīng)及睡眠等。微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物能穿越血腦屏障，影響神經(jīng)遞質(zhì)平衡。
2.5、微生物-皮膚軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物-皮膚軸（Microbiota-Skin Axis）：皮膚上的微生物群落參與局部免疫調(diào)節(jié)，對抗病原體入侵，影響皮膚健康與疾病，如濕疹、銀屑病等皮膚病。
2.6、微生物-口腔（點(diǎn)擊閱讀詳情）
口腔菌群是人體微生物組重要組成部分，具有高度的多樣性，包括數(shù)百種細(xì)菌、真菌、古菌和病毒等。不同的口腔部位如舌苔、口腔粘膜、牙菌斑具有獨(dú)特的微生物物種組成，共同形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。俗話說“病從口入”，口腔菌群在很多疾病的發(fā)生過程扮演重要的角色。
圖3 器官軸分類
專題三 微生物-腫瘤發(fā)展與癌癥治療
3.1、多組學(xué)助力腫瘤研究（點(diǎn)擊閱讀詳情）
3.2、微生物組學(xué)助力頭頸癌診療研究（點(diǎn)擊閱讀詳情）
3.2、多組學(xué)聯(lián)袂開啟甲狀腺癌背后的奧秘之門（點(diǎn)擊閱讀詳情）
微生物組與癌癥之間存在密切關(guān)系，這種關(guān)系正在成為醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的一個新興焦點(diǎn)。微生物組與癌癥的關(guān)系可以從三方面去認(rèn)識：
（1）某些已知的微生物病原體能直接導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，這些微生物也被稱為致癌物，比如HPV病毒與宮頸癌、幽門螺桿菌與胃癌、EBV病毒與鼻咽癌等；
（2）人體共生微生物與癌癥發(fā)生的協(xié)同關(guān)系，研究表明腸道菌群或口腔菌群的失調(diào)能通過微生物-器官軸影響遠(yuǎn)端器官腫瘤的發(fā)生發(fā)展；
（3）腫瘤內(nèi)生微生物與癌癥的關(guān)系，腫瘤組織內(nèi)微生物通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境促進(jìn)或抑制腫瘤的發(fā)展。
微生物組與癌癥存在復(fù)雜的互作關(guān)系，既有正面的抗癌作用，也有反面的致癌作用。深入研究這種關(guān)系，有助于我們更好地理解癌癥的發(fā)生機(jī)制，開發(fā)新的預(yù)防和治療方法，為癌癥患者帶來更多的希望和可能。
圖4 微生物組與腫瘤的互作關(guān)系
專題四 微生物組-器官軸研究思路
4.1、氧化三甲胺（TMAO）可激活抗腫瘤免疫，提高乳腺癌免疫治療療效軸（點(diǎn)擊閱讀詳情）
文章題目：The microbial metabolite trimethylamine N-oxide promotes antitumor immunity in triple-negative breast cancer
期刊：Cell Metabolism（IF：27.7）
技術(shù)手段：16S rRNA基因V3V4區(qū)測序、代謝組
乳腺癌的發(fā)病率逐年增高，并成為中國女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，是名副其實(shí)的“紅顏殺手”。其中，三陰性乳腺癌（TNBC）惡性程度較高，患者生存預(yù)后較差，易出現(xiàn)早期復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，且既往缺乏有效的針對性治療策略，素有最“毒”乳腺癌之稱。
與常見研究中報(bào)道的抗腫瘤激活劑直接作用于免疫細(xì)胞發(fā)揮功效不同，該文從獨(dú)特視角出發(fā)，發(fā)現(xiàn)特殊微生物群落借助代謝產(chǎn)物氧化三甲胺（Trimethylamine N-oxide，TMAO），能夠直接作用于腫瘤細(xì)胞，誘導(dǎo)其焦亡，繼而促進(jìn)免疫細(xì)胞浸潤，最終發(fā)揮抗腫瘤作用。
4.2、多組學(xué)聯(lián)合揭示豬去氧膽酸治療非酒精性脂肪肝的機(jī)制（點(diǎn)擊閱讀詳情）
文章題目：Hyodeoxycholic acid alleviates non-alcoholic fatty liver disease through modulating the gut-liver axis
期刊：Cell Metabolism（IF：27.7）
技術(shù)手段：轉(zhuǎn)錄組、宏基因組、膽汁酸靶向代謝組
非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)被認(rèn)為是一種影響全球約四分之一人口的流行病。但驅(qū)動NAFLD發(fā)生和發(fā)展的病因和病理因素尚未完全闡明。此外，尚未有抗NAFLD藥物得到國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)。膽汁酸(BAs)是一組由肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇合成的兩親性分子，BA-腸道菌群串?dāng)_與包括NAFLD在內(nèi)的代謝性疾病有關(guān)，在調(diào)節(jié)宿主葡萄糖和脂質(zhì)代謝中起重要作用。前期研究顯示非12α-羥基化膽汁酸、豬膽酸（HCA）和豬脫氧膽酸（HDCA）在調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)和預(yù)測2型糖尿病未來風(fēng)險(xiǎn)方面具有治療潛力。因此假設(shè)了一種藥物治療策略，通過靶向替代BA合成通路來治療代謝性疾病。返回搜狐，查看更多
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