芬兰科学家发现肠道微生物群可预测疾病，部分肠道菌群还可预测主体未来15年内死亡风险

肠道菌群不仅能为人体正常运转提供营养、调节新陈代谢，还能促进人体肠道上皮发育，诱导先天性免疫，是人体的一个重要组成部分。

近年来，陆续有研究表明，肠道菌群不仅是人体的 “清道夫”，还是揭示人体患病和死亡风险的 “预言家”。

2020 年初，Science 发表的两篇论文指出，人体的肠道菌群比基因更能预示疾病的存在，甚至有可能预测主体在未来 15 年内的死亡风险。

其中一篇论文的作者研究了肝炎等 13 种常见疾病的发生与肠道微生物基因组的状况之间的联系，其发现在判断主体患病概率方面，肠道微生物的预测能力要比全基因组的预测能力高出 20％；而在预测主体罹患结直肠癌的风险方面，肠道微生物的预测能力要比全基因组研究强 50％。

另一篇论文则对人体微生物群与寿命之间的联系进行了研究，得出 “拥有大量肠杆菌科菌种（包括大肠杆菌和沙门氏菌在内的潜在感染性细菌）的主体在 15 年内死亡的风险比正常个体高 15%” 的结论。

图 | 肠道菌群（图源：Pixabay）

近日，Nature Communications 刊登了一篇题为《肠道菌群能够更准确地预测死亡风险》（Taxonomic signatures of cause-specific mortality risk in human gutmicrobiome）的论文。该论文明确指出，某些肠道微生物群可用来预测受试主体死亡风险。

这项研究由图尔库大学、芬兰卫生与福利研究所以及一个国际研究小组共同发起，共收集了 7211 个成年人（平均年龄 49.5 岁，女性 55.1％）的肠道菌群样本，并对样本主体进行了长达 15 年的研究随访。

最终发现，部分肠道菌群比人体的基因更能反映主体罹患疾病的风险，它们甚至能够预测主体在接下来的 15 年内死亡的风险。

人体共有两套基因组，分别为自身基因组和微生物组，二者共同决定着人体的健康水平。其中，人体的微生物群是高度个体化的，由各种各样的细菌和微生物组成，而我们的生活方式会影响细菌和微生物在肠道中的数量。

“能够预测死亡率的肠杆菌，包括许多臭名昭著的有害细菌，其数量也可能受到人类生活方式的影响。尽管其他常见因素如吸烟和肥胖都需要被考虑在内，但通过观察肠道微生物群的组成，我们能够更准确地预测死亡率。我们使用的数据是世界上第一个能够研究人类微生物群对主体长期健康状况影响的数据。” 图尔库大学内科专家蒂姆・尼拉宁（Teemu Niiranen）教授表示。

研究者对具有死亡风险的某些特定疾病的主成分进行分析后发现，肠杆菌科的细菌丰富度可能增加主体罹患肝脏疾病的风险，而肠杆菌科细菌的丰富度和肠道微生物主成分之一费氏杆菌（PC3）的增加与胃肠科疾病、呼吸道疾病的致死率密切相关。

而当他们把从微生物群中检索到的数十亿条 DNA 链与受试主体的健康数据关联起来时，他们发现了一种预示着受试者寿命将缩短的细菌。

“我们开发了一种机器学习算法，该算法可在样本采集后的二十年内，筛选出与研究对象死亡率显著相关的微生物物种的数据，” 图尔库大学副教授利奥・拉蒂（Leo Lahti）说，“芬兰此次研究所涉及到的数据在规模和覆盖面上都是独一无二的。在新的数据处理方法的帮助下，我们可以更精细地绘制微生物群与人口老龄化以及某些疾病发病率之间的个体关系图。”

该研究为科学界提供了一种概念证明，即微生物组序列可用于评估受试主体的死亡风险及体内的疾病风险。具体来说，这项研究为诸如此类的其他研究建立了一个框架，即研究团队招募那些有罹患疾病风险的个体参加随机试验，进而通过收集到的数据评估肠道微生物组的变化和受试主体患病风险之间的关系。

总得来说，该成果进一步证明了肠道微生物群的状况与人体健康程度之间存在着密切联系，为进一步分析人体肠道菌群、与常见疾病患病率乃至人口老龄化之间的关系提供了条件。

但值得注意的是，科学界目前仍然缺少有关肠道菌群与死亡风险密切相关的前瞻性数据，仅能证明微生物组可用于评估死亡风险以及潜在的疾病风险，而通过这些微生物组的分析可以有效预测哪些疾病这个问题，还需要进一步研究才会有明确答案。因此，在将微生物组测序用于疾病的预测、预防和靶向治疗上，人类还有很长的路要走。

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