□本报记者 王方琪
博奥颐和健康科学技术（北京）有限公司副总裁、科学总监孙义民在题为《肠道宏基因组研究进展》的报告中，对肠道宏基因组研究进展进行了详细阐述：
环境微生物是自然界中分布最广、种类最多、数量最大的生物类群。自1663年,列文虎克利用自制显微镜首次揭开微生物神秘的面纱之后近300多年的时间里,人们对于微生物的研究主要是建立在纯培养基础上, 后来人们发现通过纯培养方法估计的环境微生物多样性只占总量的0.1%~1%, 这使得微生物的多样性资源难以得到全面的开发和利用,如何充分开拓利用环境微生物新资源是目前环境微生物研究的重要课题之一。
近年来发展起来的宏基因组学技术避开传统的微生物分离培养方法直接从环境样品中提取总DNA, 通过构建和筛选宏基因组文库来获得新的功能基因和生物活性物质, 宏基因组文库既包括了可培养的, 又包括了未可培养的微生物遗传信息, 因此增加了获得新生物活性物质的机会。
宏基因组是由 Handelsman 等 1998 年提出的新名词，即环境中全部微小生物遗传物质的总和。它包含了可培养的和未可培养的微生物的基因，目前主要指环境样品中的细菌和真菌的基因组总和。宏基因组学是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象，以功能基因筛选和/或测序分析为研究手段，以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系及与环境之间的关系为研究目的的新的微生物研究方法。一般包括从环境样品中提取基因组DNA, 进行高通量测序分析，或克隆DNA到合适的载体，导入宿主菌体，筛选目的转化子等工作。
特定生物种基因组研究使人们的认识单元实现了从单一基因到基因集合的转变，宏基因组研究将使人们摆脱物种界限，揭示更高更复杂层次上的生命运动规律。在目前的基因结构功能认识和基因操作技术背景下，细菌宏基因组成为研究和开发的主要对象。细菌宏基因组、细菌人工染色体文库筛选和基因系统学分析使研究者能更有效地开发细菌基因资源，更深入地洞察细菌多样性。
孙义民介绍说，肠道菌群包含超过1000种不同的细菌，它们构成复杂，种类繁多，可以被划分为三种主要类型：共生菌群：主要有拟杆菌、双歧杆菌、乳酸菌等。这些细菌占到了肠道菌群的99%以上，与人互利共生，辅助消化多种食物，并保护肠道；条件致病菌群：主要有肠球菌、肠杆菌等。在正常条件下，这些菌不易繁殖，不具有危害。如果共生菌群遭到破坏，这些菌任意繁殖将引起多种肠道疾病； 致病菌群：主要有沙门氏菌、致病大肠杆菌等。它们是健康的破坏者，本不属于肠道，但一旦误食进入肠道，就会兴风作浪，导致腹泻、食物中毒等疾病。
宏基因组关联分析（MWAS）通过鸟枪法测序（shotgun sequencing）发现宏基因组基因群体的丰度与人类疾病的关联；目前，MWAS已被用于2型糖尿病、动脉粥样硬化、肥胖、肝硬化、结直肠癌、类风湿性关节炎等疾病的研究。
2012年，Nature报道了首例MWAS，该研究采用深度鸟枪法测序在345名中国人中发现了约6万个与2型糖尿病（T2D）相关的基因。将这些基因定位至所属的细菌后，可发现T2D患者存在中等程度的肠道菌群失调。
基因丰度与肥胖也有关系。基因丰度低（LGC组）的个体更容易发生肥胖；与基因丰度高（HGC组）的肥胖者相比，LGC组的肥胖者9年内增加的体重更多；在肥胖者中，8种菌种在LGC组和HGC组具有显著差异。
在肝硬化的研究中，博奥颐和发现，66个基因簇中，28个在肝硬化患者中富集，38个在对照组富集；与对照组相比，肝硬化患者拟杆菌门的菌种数量减少了，但梭菌门和变形菌门的菌种数量增加了。在肝硬化患者中有20种菌种数量增加，其中4种是链球菌，6种是韦荣氏球菌。另外有19种菌种数量减少，其中12种是拟杆菌，7种是厚壁菌；这些结果提示，链球菌和韦荣氏球菌可能在肝硬化病情发展中扮演了重要的角色。