论文部分内容阅读
现在对于许多人来说,给自己的基因组测序已不是稀罕的事情。通过测序,我们可以知道自己有哪些显性的或隐性的疾病基因。这对于预防、治疗某些疾病,阻止它们遗传给下一代,有着莫大的好处。
但要是较真起来,仅仅给自己的基因测序似乎还不够。要知道你的身体并非仅属于你,它是一个生态系统,除了人体细胞,还寄生着数以亿计的细菌、真菌等微生物,其中尤以寄居在肠道的微生物居多。这些微生物对于我们的健康和精神状况,也有着不可忽视的影响。如果能知道自己身上到底有哪些微生物,并通过相应的食物或药物来调理和控制它们,对于我们的健康也有着莫大的好处。
于是,近年来随着个性化医疗产业的兴起,一些初创企业开始提供对肠道微生物的DNA进行测序的服务。
成立于2012年的美国Ubiome公司是第一家直接向客户提供肠道微生物基因组测序服务的公司。此后,在世界各国,类似的公司雨后春笋般兴起。
早期的测试由于受技术限制,只能粗略识别粪便中以及肠道中的细菌类型。但是后来,科学家开发了一种强大的“宏基因组测序法”。可以对大便中许多微生物的全基因组进行测序,让你识别出不同的物种。除了识别出细菌外,它还能检测其他可能影响肠道健康的微生物,如真菌、古细菌和病毒。
2016年,以色列的Daytwo公司率先推出基于“宏基因组测序法”的商业服务。随后,很多公司也开始提供类似的服务。每家公司的测序收费约为300美元。他们把粪便收集器邮寄给客户,然后从客户的粪便样本中提取DNA并对其进行测序,最后根据发现的微生物给客户提供个性化的饮食建议。例如,如果客户的普拉氏梭杆菌(这种细菌被认为可以预防肠癌和肠炎)含量低于平均水平,就会建议他吃蓝莓、西瓜、芦笋、花椰菜和其他可促进这种细菌生长的食物。
因为每个人的肠道菌群都是独特的,即使对相同的食物反应也会不一样,所以他们推荐的食物也因人而异。
为了给客户提供科学的饮食建议,Daytwo公司的研究人员甚至利用大数据,开发了一种机器学习算法。譬如,根据每个人的肠道菌群,从众多的食物组合中,选出最佳的降血糖饮食配方。
其实,如果通过测序知道了肠道菌群的组成,不仅可以通过食物,也可以用药物来调理它们。
例如,美国合成生物制剂公司正在開发一种调理微生物的药物,用于帮助肠道紊乱症患者。它能阻止一种被称为“甲烷杆菌”的肠道细菌生产过量的甲烷气体,而甲烷会导致腹胀、便秘和腹痛。一项早期临床试验表明,该药物缓解了肠道紊乱症的症状。
法国一家公司则正在研制一种治疗克罗恩病的药物。这种药物能阻止有害的大肠杆菌附着在肠壁上引发炎症——这是克罗恩病的病因。该药物在初步临床试验中被证明是安全有效的。
调理肠道微生物甚至可以帮助治疗乳糖不耐症。生活中一些人喝不了母乳或牛奶,一喝就腹泻。因为他们的肠道消化不了乳汁中的乳糖。这叫乳糖不耐症。美国里特制药公司开发的一种药物,在乳糖通过大肠时能刺激乳酸杆菌和其他细菌分解乳糖,让乳糖不耐症患者也能正常食用乳制品。![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200420-1-l.jpg)
从人类粪便样本中,我们可以看到肠道微生物群的多样性,其中包括一种比大肠杆菌长50倍的巨细菌。每个人的肠道微生物群的组成都是独一无二的。科学家们正在研究这些微生物对我们的健康、体重、情绪甚至人格的影响。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200420-2-l.jpg)
从人类粪便样本中,我们可以看到肠道微生物群的多样性,其中包括一种比大肠杆菌长50倍的巨细菌。每个人的肠道微生物群的组成都是独一无二的。科学家们正在研究这些微生物对我们的健康、体重、情绪甚至人格的影响。
从长远来看,提供肠道微生物测序服务无疑是很有前景的。不过,就目前来说,这项技术是否已经足够成熟到商业化,在人们中间却存在争论。
首先,正像有人指出的,从确定肠道内存在哪些微生物到如何操纵它们来改善健康,这里还有很长的路要走。测序只能告诉我们肠道内有哪些微生物;测序只是手段,我们最终关心的是如何来预防疾病。但是肠道里有成千上万种细菌,科学家最近才刚刚开始了解哪些细菌是重要的,它们是如何协同工作的。而且在大多数情况下,一种疾病不会是单一菌种导致的,在没有充分研究清楚之前,你给客户推荐的饮食建议很可能牛头不对马嘴。
事实上,一些客户对从不同公司得到的服务结果比较之后,已经开始质疑这项服务的可靠性。例如,一位研究人员把同一大便的不同部分发送给两个公司,竟然得到不同的测序结果。另一些客户还报告说,他们收到了来自不同公司的相互矛盾的饮食建议。例如,一家公司建议他们喝咖啡和红酒,另一家公司建议他们避免喝咖啡和红酒。
这些差异可能要归因于不同公司测序DNA以及解释数据的方法不同,但是哪种方法更可靠,就不得而知了。
此外,随着人们对这项服务越来越感兴趣,一些公司有可能做出过高的承诺。比如一些公司声称能够根据测序结果,为客户在选择伴侣时提供建议。这已经属于虚假宣传。
所以,就目前阶段,我们应该只是把肠道微生物测序视作一个有趣的尝试,而不是改善你健康的可靠方法。当然,随着研究的深入,这项服务的可靠性和有效性应该会不断提高。到那时候,也许就值得我们花钱去测一次了。
但要是较真起来,仅仅给自己的基因测序似乎还不够。要知道你的身体并非仅属于你,它是一个生态系统,除了人体细胞,还寄生着数以亿计的细菌、真菌等微生物,其中尤以寄居在肠道的微生物居多。这些微生物对于我们的健康和精神状况,也有着不可忽视的影响。如果能知道自己身上到底有哪些微生物,并通过相应的食物或药物来调理和控制它们,对于我们的健康也有着莫大的好处。
于是,近年来随着个性化医疗产业的兴起,一些初创企业开始提供对肠道微生物的DNA进行测序的服务。
个性化的测序服务
成立于2012年的美国Ubiome公司是第一家直接向客户提供肠道微生物基因组测序服务的公司。此后,在世界各国,类似的公司雨后春笋般兴起。
早期的测试由于受技术限制,只能粗略识别粪便中以及肠道中的细菌类型。但是后来,科学家开发了一种强大的“宏基因组测序法”。可以对大便中许多微生物的全基因组进行测序,让你识别出不同的物种。除了识别出细菌外,它还能检测其他可能影响肠道健康的微生物,如真菌、古细菌和病毒。
2016年,以色列的Daytwo公司率先推出基于“宏基因组测序法”的商业服务。随后,很多公司也开始提供类似的服务。每家公司的测序收费约为300美元。他们把粪便收集器邮寄给客户,然后从客户的粪便样本中提取DNA并对其进行测序,最后根据发现的微生物给客户提供个性化的饮食建议。例如,如果客户的普拉氏梭杆菌(这种细菌被认为可以预防肠癌和肠炎)含量低于平均水平,就会建议他吃蓝莓、西瓜、芦笋、花椰菜和其他可促进这种细菌生长的食物。
因为每个人的肠道菌群都是独特的,即使对相同的食物反应也会不一样,所以他们推荐的食物也因人而异。
为了给客户提供科学的饮食建议,Daytwo公司的研究人员甚至利用大数据,开发了一种机器学习算法。譬如,根据每个人的肠道菌群,从众多的食物组合中,选出最佳的降血糖饮食配方。
药物调理肠道菌群
其实,如果通过测序知道了肠道菌群的组成,不仅可以通过食物,也可以用药物来调理它们。
例如,美国合成生物制剂公司正在開发一种调理微生物的药物,用于帮助肠道紊乱症患者。它能阻止一种被称为“甲烷杆菌”的肠道细菌生产过量的甲烷气体,而甲烷会导致腹胀、便秘和腹痛。一项早期临床试验表明,该药物缓解了肠道紊乱症的症状。
法国一家公司则正在研制一种治疗克罗恩病的药物。这种药物能阻止有害的大肠杆菌附着在肠壁上引发炎症——这是克罗恩病的病因。该药物在初步临床试验中被证明是安全有效的。
调理肠道微生物甚至可以帮助治疗乳糖不耐症。生活中一些人喝不了母乳或牛奶,一喝就腹泻。因为他们的肠道消化不了乳汁中的乳糖。这叫乳糖不耐症。美国里特制药公司开发的一种药物,在乳糖通过大肠时能刺激乳酸杆菌和其他细菌分解乳糖,让乳糖不耐症患者也能正常食用乳制品。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200420-1-l.jpg)
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/dkjk/dkjk202004/dkjk20200420-2-l.jpg)
技术商业化还不够成熟
从长远来看,提供肠道微生物测序服务无疑是很有前景的。不过,就目前来说,这项技术是否已经足够成熟到商业化,在人们中间却存在争论。
首先,正像有人指出的,从确定肠道内存在哪些微生物到如何操纵它们来改善健康,这里还有很长的路要走。测序只能告诉我们肠道内有哪些微生物;测序只是手段,我们最终关心的是如何来预防疾病。但是肠道里有成千上万种细菌,科学家最近才刚刚开始了解哪些细菌是重要的,它们是如何协同工作的。而且在大多数情况下,一种疾病不会是单一菌种导致的,在没有充分研究清楚之前,你给客户推荐的饮食建议很可能牛头不对马嘴。
事实上,一些客户对从不同公司得到的服务结果比较之后,已经开始质疑这项服务的可靠性。例如,一位研究人员把同一大便的不同部分发送给两个公司,竟然得到不同的测序结果。另一些客户还报告说,他们收到了来自不同公司的相互矛盾的饮食建议。例如,一家公司建议他们喝咖啡和红酒,另一家公司建议他们避免喝咖啡和红酒。
这些差异可能要归因于不同公司测序DNA以及解释数据的方法不同,但是哪种方法更可靠,就不得而知了。
此外,随着人们对这项服务越来越感兴趣,一些公司有可能做出过高的承诺。比如一些公司声称能够根据测序结果,为客户在选择伴侣时提供建议。这已经属于虚假宣传。
所以,就目前阶段,我们应该只是把肠道微生物测序视作一个有趣的尝试,而不是改善你健康的可靠方法。当然,随着研究的深入,这项服务的可靠性和有效性应该会不断提高。到那时候,也许就值得我们花钱去测一次了。