皮膚是人體最大的器官,除了作為外界與生物體之間的屏障,皮膚上還居住著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌、真菌和病毒。它們共同構(gòu)成了皮膚微生物群落,如同皮膚上的“小社區(qū)”。
與腸道微生物相似,皮膚上的微生物在對(duì)抗入侵病原體、訓(xùn)練人體免疫系統(tǒng)以及分解天然產(chǎn)物等方面起到了至關(guān)重要的作用。但是,由于皮膚微生物組的生物量低,這大大限制了通過(guò)測(cè)序技術(shù)對(duì)微生物物種的全面識(shí)別。
近日,華大生命科學(xué)研究院通過(guò)自研的超低生物量宏基因組測(cè)序方案,對(duì)450個(gè)人體面部樣本進(jìn)行高深度鳥槍法測(cè)序,并結(jié)合2069個(gè)已公開(kāi)的皮膚微生物組學(xué)數(shù)據(jù),成功構(gòu)建了統(tǒng)一的人體皮膚基因組目錄。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于國(guó)際期刊《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)。
華大揭開(kāi)人體皮膚微生物組的神秘面紗,或助力皮膚疾病診療-肽度TIMEDOO
Advanced Science截圖
該目錄涵蓋了來(lái)自22個(gè)皮膚部位的813個(gè)原核生物物種和5779個(gè)微生物組裝基因組。其中,有470個(gè)為新物種(覆蓋20個(gè)門),1385個(gè)為新的組裝基因組。
華大揭開(kāi)人體皮膚微生物組的神秘面紗,或助力皮膚疾病診療-肽度TIMEDOO
通過(guò)這個(gè)目錄,研究團(tuán)隊(duì)描述了皮膚微生物組的核心功能,并鑒定了不同類型微生物在氨基酸代謝、碳水化合物代謝和耐藥性(有助于抗生素在皮膚病中的使用)上的差異。通過(guò)對(duì)近乎完整基因組的潛在代謝功能分析,團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了1220個(gè)潛在的新型次級(jí)代謝物,其中一些在新的基因組中發(fā)現(xiàn)。
研究還通過(guò)單核苷酸變異揭示了皮膚一種可能的保護(hù)機(jī)制——皮膚中的假單胞菌、Bosea spp.Microbacter spp.?等條件致病菌(即原先不致病的正常菌群,若平衡關(guān)系被打破,可能發(fā)展成為致病菌)更傾向于穩(wěn)定選擇,從而降低產(chǎn)生更多毒性菌株的可能性。
文章共同第一作者、華大生命科學(xué)研究院李志明博士表示,“這個(gè)基因組目錄具有重要的科學(xué)意義和潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值,將為我們深入了解皮膚微生物的作用提供便利。比如,某些微生物物種對(duì)藥物具有抗性,這對(duì)治療皮膚疾病具有重要意義。同時(shí),皮膚微生物組的研究也將幫助我們進(jìn)一步理解皮膚健康和疾病的關(guān)系,為開(kāi)發(fā)新型皮膚護(hù)理產(chǎn)品提供指導(dǎo)?!?/section>
此外,這項(xiàng)研究也揭示了人體皮膚微生物組的巨大潛力。未來(lái),隨著人們對(duì)人體微生物組的了解愈加深入,相關(guān)研究將有望取得更多突破,為我們提供更好的健康保護(hù)和疾病治療方案。
華大生命科學(xué)研究院精準(zhǔn)健康研究所主任科學(xué)家聶超和郭銳進(jìn)副研究員為該論文共同通訊作者,李志明博士和鞠艷梅為論文共同第一作者。

編輯:李麗