人類元基因組計劃啟動 為“微生物群落”繪“天書”

至少相當于10個人類基因組計劃工作量的人類元基因組計劃啟動。近日在巴黎法國科學院結束的人類元基因組計劃圓桌討論會議發布《巴黎宣言》，計劃在2006年春季召開會議，正式成立人類元基因組計劃國際聯盟，作為協調這一宏大科學計劃的國際組織。

人類元基因組計劃被稱為“人類第二基因組計劃”，其規模和廣度將遠遠超過人類基因組計劃。由于微生物代謝功能的豐富多樣，人類元基因組計劃有可能發現超過100萬個新的基因，這對于闡明許多疾病的發生機理，研究新的藥物，控制藥物毒性等將發揮巨大作用。

據介紹，國際學術界把多種微生物聚居在一起形成的系統叫做“微生物群落”，也稱菌群，群落中的所有微生物基因組的總和稱為“元基因組”。把不依賴分離培養、直接分析菌群中微生物基因組序列和功能的方法稱為一個新興的學科領域——元基因組學。

10月27-29日，美國、巴西、法國、德國、英國、日本和中國等13個國家80余名代表參加了人類元基因組計劃第一次協調會議。上海交通大學生命科學技術學院趙立平教授代表由上海交通大學生命科學技術學院、國家人類基因組南方研究中心和浙江大學等單位組成的中國人類元基因組聯盟，并作為國際微生物生態學會的“中國大使”參加了會議。

由世界各國科學家共同參與的宏大科學計劃----“人類元基因組計劃”將于明年啟動，其研究規模將大大超過此前的“人類基因組計劃”。該計劃首次協調會日前在法國科學院舉行。上海交大、國家基因組南方中心和浙江大學等單位已組成“中國人類元基因組聯盟”，交大生命科學技術學院趙立平教授代表聯盟參加了協調會。

由美、英、法、中等13個國家的科學家出席的首次協調會商定，明年春季正式成立“人類元基因組計劃國際聯盟”，作為協調這一科學計劃的國際組織。

據悉，“人類元基因組計劃”的目標是，把人體內共生菌群的基因組序列信息都測定出來，而且要研究與人體發育和健康有關的基因功能。該計劃可能發現超過100萬個新基因，其工作量至少相當于10個人類基因組計劃。該計劃完成后，將對闡明人類許多疾病的發生機理、研究新藥物、控制藥物毒性等產生巨大作用?？茖W家認為，人類基因組和人類元基因組這兩本“天書”繪制完成后，將有助于更好地破解人類疾病?！?/P>

2005年10月27-29日，應會議組織方邀請，上海交通大學生命科學技術學院趙立平教授赴巴黎參加了“人類元基因組計劃圓桌討論會議”。會議在巴黎法國科學院進行，共有美、英、法、中等13個國家的80余名代表出席了會議，國際上著名的基因組學研究機構例如美國的TIGR、JGI和英國的Sanger研究所等都有代表出席。趙立平教授代表由上海交大、國家基因組南方中心和浙江大學等單位組成的“中國人類元基因組聯盟”，參加了會議；中科院基因組研究所也派代表出席了會議。會議圍繞對人體內共生微生物群落進行全序列測定的核心議題，針對測序策略和方法、項目對醫學和健康領域的作用和影響、項目對生物技術產業的作用和影響以及經費籌集和國際研究活動的協調與組織等4個方面，進行了兩天的充分討論和交流，會議起草了“人類元基因組計劃巴黎宣言”，計劃在2006年春季召開會議，正式成立“人類元基因組計劃國際聯盟”，作為協調這一宏大科學計劃的國際組織。趙立平教授應會議組織方邀請將負責協調中國地區的人類元基因組計劃相關的活動。

人類基因組計劃用了13年，花費30億美金，測定了人類自身的基因有2萬5千個左右?！叭祟愒蚪M計劃”被稱為“人類第二基因組計劃”，但其規模和廣度將遠遠超過人類基因組計劃，預計把人體內共生菌群的基因組序列測定出來其測序工作量至少相當于10個人類基因組計劃。由于微生物代謝功能的豐富多樣，“人類元基因組計劃”有可能發現超過100萬個新的基因。這些基因的發現對于闡明許多疾病的發生機理、研究新的藥物、控制藥物毒性都將發揮巨大的作用。因此，“人類元基因組計劃”是繼人類基因組計劃以后又一項宏大的國際科學工程，積極參與這一科學工程對于我國生物醫學領域的發展至關重要?！?/P>

數量是人體細胞的10倍，重量是人體體重的1/50-1/100，生活在我們的體內，與我們同呼吸共命運，很多人意識不到它們的存在，它們是人類親密而陌生的朋友，它們就是人體內的腸道菌群。

“從細胞數量說，人體9/10是細菌?！奔磳⒏鞍屠鑵⒓印叭祟愒蚪M計劃”會議的上海交大生命技術學院副院長、國際微生物生態學會會員趙立平說，“所謂人類元基因組是對生活在人體內微生物基因組的統稱。研究發現，要想理解人類疾病發生的原因、藥物的作用機理，僅僅研究人類基因組是不夠的，參與人體生命活動的細菌尤其是腸道菌群同樣很重要?！?/P>

美國芝加哥拉什醫學院胃腸病營養與研究中心最近的一項研究表明，兒童自閉癥、老年癡呆等與腸道菌群有重要關系。研究發現，當人體腸道菌群里的一種芽孢桿菌數量占優勢時，會分泌神經毒素，造成腹瀉或對神經的侵害，兒童自閉癥與此有直接關系。

過去，科學家在進行藥物試驗的時候往往會遇到這樣的問題：同樣的藥物用在兩只看上去沒什么兩樣的小鼠身上，有時候的效果相差很大?，F在日本富山藥科大學科學家的研究證明，這其中的原因也與腸道菌群有關。

人參皂甙是人參里面的有效成分，具有抗腫瘤的作用。日本科學家把人參皂甙喂給腸道無菌的小鼠，這些藥物都被排泄出來了，這說明人體對人參皂甙的“原藥”是不吸收的。再把人參皂甙喂給腸道菌群正常的小鼠，發現人參皂甙被小鼠腸道內的一類微生物分解再加工后，才具有活性并進入血液發揮作用。這些微生物就是微型的“生化加工廠”?？磥磲t學上常講的個體差異主要就差異在腸道菌群上。

趙立平說，人類對腸道菌群認識的加深，將為生物醫學的發展開辟廣闊的前景。中科院大連化學物理研究所的研究表明，大約有20%的人體內沒有能夠分解人參皂甙的腸道菌類，這些人服用人參皂甙是無效的。搞清楚這個原因，在治療的時候對癥下藥，先解決腸道菌群的問題，把體內的微生物“生化加工廠”建好，再接受抗腫瘤原料人參皂甙，療效自然會更好。