人类元基因组计划启动 为“微生物群落”绘“天书”

　　

至少相当于10个人类基因组计划工作量的人类元基因组计划启动。近日在巴黎法国科学院结束的人类元基因组计划圆桌讨论会议发布《巴黎宣言》，计划在2006年春季召开会议，正式成立人类元基因组计划国际联盟，作为协调这一宏大科学计划的国际组织。

人类元基因组计划被称为“人类第二基因组计划”，其规模和广度将远远超过人类基因组计划。由于微生物代谢功能的丰富多样，人类元基因组计划有可能发现超过100万个新的基因，这对于阐明许多疾病的发生机理，研究新的药物，控制药物毒性等将发挥巨大作用。

据介绍，国际学术界把多种微生物聚居在一起形成的系统叫做“微生物群落”，也称菌群，群落中的所有微生物基因组的总和称为“元基因组”。把不依赖分离培养、直接分析菌群中微生物基因组序列和功能的方法称为一个新兴的学科领域——元基因组学。

10月27-29日，美国、巴西、法国、德国、英国、日本和中国等13个国家80余名代表参加了人类元基因组计划第一次协调会议。上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授代表由上海交通大学生命科学技术学院、国家人类基因组南方研究中心和浙江大学等单位组成的中国人类元基因组联盟，并作为国际微生物生态学会的“中国大使”参加了会议。

　

由世界各国科学家共同参与的宏大科学计划----“人类元基因组计划”将于明年启动，其研究规模将大大超过此前的“人类基因组计划”。该计划首次协调会日前在法国科学院举行。上海交大、国家基因组南方中心和浙江大学等单位已组成“中国人类元基因组联盟”，交大生命科学技术学院赵立平教授代表联盟参加了协调会。

由美、英、法、中等13个国家的科学家出席的首次协调会商定，明年春季正式成立“人类元基因组计划国际联盟”，作为协调这一科学计划的国际组织。

据悉，“人类元基因组计划”的目标是，把人体内共生菌群的基因组序列信息都测定出来，而且要研究与人体发育和健康有关的基因功能。该计划可能发现超过100万个新基因，其工作量至少相当于10个人类基因组计划。该计划完成后，将对阐明人类许多疾病的发生机理、研究新药物、控制药物毒性等产生巨大作用。科学家认为，人类基因组和人类元基因组这两本“天书”绘制完成后，将有助于更好地破解人类疾病。

　

2005年10月27-29日，应会议组织方邀请，上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授赴巴黎参加了“人类元基因组计划圆桌讨论会议”。会议在巴黎法国科学院进行，共有美、英、法、中等13个国家的80余名代表出席了会议，国际上著名的基因组学研究机构例如美国的TIGR、JGI和英国的Sanger研究所等都有代表出席。赵立平教授代表由上海交大、国家基因组南方中心和浙江大学等单位组成的“中国人类元基因组联盟”，参加了会议；中科院基因组研究所也派代表出席了会议。会议围绕对人体内共生微生物群落进行全序列测定的核心议题，针对测序策略和方法、项目对医学和健康领域的作用和影响、项目对生物技术产业的作用和影响以及经费筹集和国际研究活动的协调与组织等4个方面，进行了两天的充分讨论和交流，会议起草了“人类元基因组计划巴黎宣言”，计划在2006年春季召开会议，正式成立“人类元基因组计划国际联盟”，作为协调这一宏大科学计划的国际组织。赵立平教授应会议组织方邀请将负责协调中国地区的人类元基因组计划相关的活动。

人类基因组计划用了13年，花费30亿美金，测定了人类自身的基因有2万5千个左右。“人类元基因组计划”被称为“人类第二基因组计划”，但其规模和广度将远远超过人类基因组计划，预计把人体内共生菌群的基因组序列测定出来其测序工作量至少相当于10个人类基因组计划。由于微生物代谢功能的丰富多样，“人类元基因组计划”有可能发现超过100万个新的基因。这些基因的发现对于阐明许多疾病的发生机理、研究新的药物、控制药物毒性都将发挥巨大的作用。因此，“人类元基因组计划”是继人类基因组计划以后又一项宏大的国际科学工程，积极参与这一科学工程对于我国生物医学领域的发展至关重要。

　

数量是人体细胞的10倍，重量是人体体重的1/50-1/100，生活在我们的体内，与我们同呼吸共命运，很多人意识不到它们的存在，它们是人类亲密而陌生的朋友，它们就是人体内的肠道菌群。

“从细胞数量说，人体9/10是细菌。”即将赴巴黎参加“人类元基因组计划”会议的上海交大生命技术学院副院长、国际微生物生态学会会员赵立平说，“所谓人类元基因组是对生活在人体内微生物基因组的统称。研究发现，要想理解人类疾病发生的原因、药物的作用机理，仅仅研究人类基因组是不够的，参与人体生命活动的细菌尤其是肠道菌群同样很重要。”

美国芝加哥拉什医学院胃肠病营养与研究中心最近的一项研究表明，儿童自闭症、老年痴呆等与肠道菌群有重要关系。研究发现，当人体肠道菌群里的一种芽孢杆菌数量占优势时，会分泌神经毒素，造成腹泻或对神经的侵害，儿童自闭症与此有直接关系。

过去，科学家在进行药物试验的时候往往会遇到这样的问题：同样的药物用在两只看上去没什么两样的小鼠身上，有时候的效果相差很大。现在日本富山药科大学科学家的研究证明，这其中的原因也与肠道菌群有关。

人参皂甙是人参里面的有效成分，具有抗肿瘤的作用。日本科学家把人参皂甙喂给肠道无菌的小鼠，这些药物都被排泄出来了，这说明人体对人参皂甙的“原药”是不吸收的。再把人参皂甙喂给肠道菌群正常的小鼠，发现人参皂甙被小鼠肠道内的一类微生物分解再加工后，才具有活性并进入血液发挥作用。这些微生物就是微型的“生化加工厂”。看来医学上常讲的个体差异主要就差异在肠道菌群上。

赵立平说，人类对肠道菌群认识的加深，将为生物医学的发展开辟广阔的前景。中科院大连化学物理研究所的研究表明，大约有20%的人体内没有能够分解人参皂甙的肠道菌类，这些人服用人参皂甙是无效的。搞清楚这个原因，在治疗的时候对症下药，先解决肠道菌群的问题，把体内的微生物“生化加工厂”建好，再接受抗肿瘤原料人参皂甙，疗效自然会更好。