8月25日,中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院趙方慶團(tuán)隊(duì)在Genome Biology雜志上在線發(fā)表研究文章。該團(tuán)隊(duì)收集并分析了來自全球17個(gè)國家的超過1萬例新生兒腸道菌群數(shù)據(jù),揭示了全球新生兒腸道菌群的地域特征,并通過生態(tài)學(xué)模型和系統(tǒng)功能分析闡明了人類腸道菌群由嬰幼兒向成人轉(zhuǎn)變的確定性模式。在該研究中,研究人員采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和統(tǒng)計(jì)學(xué)模型,對(duì)來自1956個(gè)新生兒。
在該研究中,研究人員采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和統(tǒng)計(jì)學(xué)模型,對(duì)來自1956個(gè)新生兒的13776個(gè)自測(cè)及公共數(shù)據(jù)集進(jìn)行了整合挖掘,通過比較不同年齡段的微生物組特征,將出生后前三年的新生兒劃分為了四個(gè)顯著不同的腸型,分別由厚壁菌門、雙歧桿菌屬、擬桿菌屬和普氏菌屬主導(dǎo)。研究人員發(fā)現(xiàn)四種腸型具有明顯的成熟度區(qū)別,各自代表著不同的發(fā)育階段:以厚壁菌和雙歧桿菌為主導(dǎo)的嬰兒其腸道微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)更為松散,菌群成熟度較低,對(duì)應(yīng)新生兒發(fā)育的早期階段;而以擬桿菌和普氏菌為主導(dǎo)的嬰兒,其腸道菌群相關(guān)的代謝通路更為復(fù)雜,具有更高的物種多樣性和更高的成熟度,對(duì)應(yīng)于新生兒發(fā)育的稍晚時(shí)期。同時(shí),四種腸型在全球新生兒人群中也呈現(xiàn)出特定的地域分布模式:在經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生水平較高的國家,新生兒腸道菌群傾向于快速成熟,以擬桿菌-普氏菌腸型為主導(dǎo);而在醫(yī)療衛(wèi)生水平欠佳的地區(qū),新生兒腸道菌群的成熟出現(xiàn)明顯的滯后現(xiàn)象,以厚壁菌-雙歧桿菌為主導(dǎo)。