日前，由欧洲杯竞猜平台附属上海儿童医学中心营养中心与美国芝加哥大学COMER儿童医院合作，运用宏基因组学研究揭示肠道菌群与先天性巨结肠小肠结肠炎发病相关的可能机制，为临床防治提供新方向。肠道菌群研究是2013年全球十大科技进展之一。该研究结果在《Biochemical and Biophysical Research Communications  》上在线发表后，引发国际同行热烈关注和反响。经过文献检索，本文是国际上利用宏基因组学技术进行先天性巨结肠小肠结肠炎肠道菌群研究的第一篇发表论文。

　　先天性巨结肠又称赫什朋病（HD），或无神经节细胞症。该病是受累肠段神经节细胞缺失，导致病变结肠持续痉挛收缩，近端肠管扩张，肠内容排出受阻为特征的一种先天性肠道动力障碍性疾病。在活产儿中发病率约为1/2000-1/5000，是小儿外科常见疾病，仅次于直肠肛门畸形，占消化道畸形的第二位。其主要临床表现为胎粪排出延迟、顽固性便秘和腹胀，常并发肠梗阻、小肠结肠炎，严重影响患儿的生活质量甚至危及生命。巨结肠伴发小肠结肠炎（HAEC）是HD最常见和最严重的并发症，文献报道发病率为20%-58%，病死率可达30%。患儿全身症状可突然恶化，腹胀严重、呕吐、伴有爆发性腹泻。由于腹泻及扩张肠管内大量肠液积存，产生脱水、酸中毒、高热、脉速、血压下降、若不及时治疗，可导致患儿死亡。

　　高通量测序的宏基因组学技术打破科研瓶颈

　　据课题负责人儿中心营养中心洪莉博士介绍，近年来，对HAEC的病因学研究和理解不断加深，但对其具体的发病机制至今仍不清楚。目前认为关键的因素之一是细菌和病毒的感染。本研究利用基于高通量测序的宏基因组学技术，揭示HAEC患儿肠道菌群特异性。由于肠道菌群数量庞大，种类繁多，普通的直接镜检法和活菌定量培养计数法不能完成分析肠道菌群的重任。课题组运用高通量测序技术为此类研究提供了新的方向。

　　高通量测序技术又称“下一代”测序技术，其主要特征是能对大量DNA分子序列实施边合成边测序，序列读长一般在几十至几百这间。这种新的测序技术不依赖菌落培养，而是直接提取总DNA物质后进行分析，得到的结果不仅含有不可培养菌种的相关信息，还可反映出较真实的群落结构。目前，使用高通量测序技术来进行肠道菌群宏基因组学分析已经成为主流做法，利用宏基因组学的技术，使得全面和精确分析HAEC患儿肠道菌群成为可能。

　　对系统全部微生物的研究成为宏基因组学。这是对特定环境中全部微生物的总DNA进行克隆，并通过构建宏基因组文和筛选等手段获得新的生理活性物质；或者根据RDNA数据库设计引物，通过系统学分析获得该环境中微生物的遗传多样性和分子生态学信息。疾病导向的研究主要关注在人体中并不经常出现的致病菌，希望发现能够确实解释特定细菌介导的疾病如坏死性小肠结肠炎的细菌。随着快速而精确的宏基因组学分析技术的不断发展，使得准确观测肠道微生物的变化过程成为可能。对一系列数据结果的分析会提示有可能致病的肠道细菌单独或者联合的聚集。这种研究方法能使我们在代谢环境不断变化的情况中的探索细菌的生态演替，从而可能通过精细的干预以改善宿主肠道微生物的结构和生长。

　　精确定位适宜研究方向

　　新生儿和婴儿是肠道菌群研究的理想对象。因为与成人相比，新生儿和婴儿肠道微生物非常简单。出生后头几周中，新生儿肠道微生物的种类不到20种，在18个月-2岁逐渐达到成人丰富水平。所以在新生儿及婴儿期可以以较高的精度完成肠道菌群宏基因组学研究分析。研究人员在手术同时提取2-12月龄HAEC和HD患儿的肠道内容物标本，应用高通量测序技术比较其肠道菌群的特点发现，HAEC和HD患儿肠道菌群的确存在明显差异。研究者发现，有无神经节细胞并不是影响肠道菌群组成的主要决定因素，而有无特定肠道菌群的定植可能是影响HAEC产生和发展的重要原因。同时，肠道菌群也跟患儿的年龄有关，不同年龄阶段的患儿肠道微生物菌群存在差异。说明肠道菌群随着年龄的改变有所不同。因此，明确HAEC患儿肠道菌群的特异性并随年龄、病程变化的规律，并寻找优化肠道菌群的干预措施，将对揭示HAEC与肠道菌群相关的发病机制，以及寻找有效的HAEC防治方法起到关键作用。

　　跨国界跨学科搭建科研平台

　　上海儿童医学中心是国内较早开展宏基因组学研究的科研单位，医院利用自身儿外科、营养科、转化研究所的科研力量搭建宏基因组学科研平台，并与芝加哥大学COMER儿童医院、哈佛大学波士顿儿童医院等开展精诚研究合作。课题组将与国际同行一起，在这一新兴的有着巨大发展前景的研究道路上齐头并进，为人类健康做出贡献。