含400種不同物種及24種腸道微生物“暗物種”

腸道微生物與宿主健康和生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)。微生物所供圖

近日，中科院微生物所研究員劉雙江團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了包含400個(gè)不同物種的健康人群腸道微生物菌株資源庫(kù)（hGMB），相關(guān)成果發(fā)表于《微生物組》期刊。

越來(lái)越多的證據(jù)表明，腸道微生物與宿主健康和生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)。目前，僅有不足半數(shù)的腸道微生物物種，成功地在實(shí)驗(yàn)室獲得純培養(yǎng)和命名。腸道微生物菌株資源的匱乏，極大的限制了腸道微生物的應(yīng)用與研究。

此次他與團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的hGMB包括400個(gè)不同的物種，其中有102個(gè)物種為首次分離、培養(yǎng)和鑒定，1170株代表性菌株保存在中國(guó)普通微生物菌種保藏中心，已經(jīng)向科研界和產(chǎn)業(yè)界提供了數(shù)次菌株服務(wù)，支持腸道微生物功能開(kāi)發(fā)和微生物-宿主互作的研究。為了充分發(fā)揮和挖掘菌株資源的價(jià)值，該資源庫(kù)物種信息已在網(wǎng)站（hgmb.nmdc.cn）公布。

據(jù)介紹，hGMB的構(gòu)建歷時(shí)兩年，研究團(tuán)隊(duì)從239例來(lái)自不同地區(qū)和不同年齡的體檢健康人群的新鮮糞便樣品中挑取超過(guò)2萬(wàn)個(gè)單克隆，擴(kuò)大培養(yǎng)后從中鑒定出超過(guò)1萬(wàn)個(gè)純培養(yǎng)分離株。通過(guò)對(duì)健康人腸道宏基因組分析，發(fā)現(xiàn)該菌株資源庫(kù)中的85個(gè)新物種出現(xiàn)在超過(guò)90%健康人腸道中，同時(shí)覆蓋79%人腸道已知常見(jiàn)屬和75%常見(jiàn)物種。

與目前最大的人腸道基因組數(shù)據(jù)庫(kù)（UHGG）對(duì)比，hGMB貢獻(xiàn)了24個(gè)在腸道免培養(yǎng)組學(xué)研究中未被探測(cè)到卻普遍存在的“暗物種”。

作者表示，鑒于腸道微生物菌株資源庫(kù)的建設(shè)是開(kāi)發(fā)利用腸道微生物的基礎(chǔ)，是認(rèn)知宿主—微生物互作機(jī)制中至關(guān)重要的一環(huán)，構(gòu)建中華腸道微生物資源庫(kù)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。

去年，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)表了迄今為止最大的模式動(dòng)物小鼠腸道微生物資源庫(kù)（mGMB），包含126種微生物及其基因組，其中77種微生物是首次成功分離培養(yǎng)的新物種，使得可培養(yǎng)的小鼠腸道微生物菌株資源從48個(gè)屬增加到110個(gè)屬、從76種增加到180種，且在此過(guò)程中形成了一套厭氧微生物分離培養(yǎng)與物種鑒定描述的最簡(jiǎn)標(biāo)準(zhǔn)化流程。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1186/s40168-021-01064-3