肠道宏基因组研究进展

肠道菌群指人体肠道内生活着的细菌，数量是人体自身细胞的10倍，有1000余种。肠道微生物对人体自然免疫、适应性免疫发育成熟有利［1］，可参与糖类、蛋白质代谢，促进铁、镁等矿物元素吸收、合成多种维生素及非必需氨基酸。以往肠道微生物群落多样性研究主要采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）等分子生物学方法及生物芯片研究肠道菌群。由于DGGE 只能检测到环境样品中十几种优势菌，对痕量微生物无反应；电泳条带中包含多种16S rDNA序列，为获悉具体菌种信息，需进行克隆、测序等，实验操作繁琐，且不能反映微生物的丰度情况；生物芯片通过探针获得微生物多样性信息，通过信号强弱判断微生物丰度准确性亦不高。因此肠道微生物的研究受到限制。宏基因组学研究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库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。可解释微生物群落多样性、进化关系、种群结构、功能活性及环境之间的相互关系，极大扩展了微生物学研究范围［2］。现就近年来基于此基础上国内外对肠道微生物的研究做一总结。