肠道菌群检测助您寻幽探密

来源:荣格医疗设备商情

发布时间:2019年8月19日下午 05:08:16

——大连晟嘉医疗器械有限公司总经理左进山先生专访
也许你的胖并不是因为吃的太多,只是肠道里的某种微生物在作祟;有些癌症在早期就可以通过肠道菌群状态被发现……近年来,肠道菌群检测技术的进步,让人们有了很便利的方式来了解自身的身体状态,并根据检测结果提前进行干预,以此来降低多种疾病发生的可能性。大连晟嘉医疗器械有限公司总经理左进山告诉记者,肠道里居住着数量庞大的菌群,与人体的营养吸收、代谢和免疫等过程息息相关,深入探索肠道菌群的特性与相互关系,对疾病的预防与治疗有着非凡的意义,并影响着未来医学领域多种疾病治疗手段的进步与发展。
 
大连晟嘉医疗器械有限公司总经理左进山先生
 
维护动态平衡,保持健康体态
 
肠道菌群在长期的进化过程中,通过个体的适应和自然选择,形成了有益菌菌群、有害菌菌群和中性菌菌群,菌群中不同种类之间,菌群与人体之间,形成了一个互相依存,相互制约的系统。其中有益菌包括我们熟悉的双歧杆菌、乳酸杆菌等,是人体健康不可缺少的重要因素,具有合成各种维生素,参与食物的消化,促进肠道蠕动,抑制致病菌群的生长,分解有害、有毒物质等功能,帮助人体提升免疫力,对抗各种疾病。
 
有害菌包括产气荚膜杆菌、绿脓杆菌等,大量的有害菌会产生致阿摩尼亚,硫化水素及粪臭素等有害物质。这些物质不仅会造成腹泻等症状,还会加速肠壁的老化,产生导致癌症的物质,或者影响免疫系统的功能。
 
中性菌,是具有双重作用的细菌,如大肠杆菌、肠球菌等,在正常情况下对健康有益,一旦数量失控,或从肠道转移到身体其他部位,就可能引发多种问题。
 
肠道作为重要的免疫器官,只有肠道菌群处于一个动态平衡的状态下,菌群结构相对稳定,形成天然的生物屏障,才能有效阻止致病菌或病毒的入侵和繁殖,帮助人体守住健康的“大门”。肠道菌群能够合成维生素B族、维生素K族、叶酸等多种维生素,还可利用氨基酸分解产生的NH4合成蛋白质或其他氨基酸;微生物能帮助人体建立完善的免疫系统,刺激机体产生天然抗体,发挥免疫调节作用;肠道菌群能够参与三大营养物质的代谢合成,将多糖变为单糖,将葡萄糖变为乳酸、将不溶性蛋白质和糖类转化为可溶性等;肠道菌群可通过降低肠腔PH值来抑制致癌物或辅致癌物的形成,并将致癌物质转化成非致癌物质,激活多种细胞的免疫功能。
 
当肠道菌群的动态平衡被打破,那么就会出现腹泻、口臭等多种症状,如不进行及时调节,则为日后多种疾病的发生埋下隐患。有研究表明,体魄强健的人肠道内有益菌的比例达到70%,普通人则是25%,便秘人群减少到15%,而癌症病人肠道内的益生菌的比例只有10%。肠道是人体进行营养吸收的重要器官,约70%的免疫细胞分布在肠道,通过深入研究肠道菌群的特性及其相互关系,对探索人类身体奥秘、解析生命密码、攻克医学难题等方面意义重大。
 
对症干预,解决致病源头
 
左进山表示,近年来,整个医学界在肠道菌群领域的研究取得了重大进展,研究结果显示出肠道菌群失衡可能是造成肥胖、糖尿病、心血管病等多种代谢异常的重要原因之一,并可能提高这些疾病并发症的发生风险。通过对肠道菌群进行靶向调节,可有效提高相应的免疫功能,在病发前就消除致病源,为多种病症的治疗与预防提供了新的契机与途径。
 
失衡的肠道菌群会产生脂多糖等内毒素进入人体,被免疫细胞识别后产生多种炎症因子,导致机体处于我们不易引起注意的低度炎症状态,从而产生代谢异常,使从食物中摄取的能量更易转化为脂肪累积于皮下,造成肥胖。此外,无节制、不规律的生活会导致生物钟节律被扰乱,也很可能造成肠道菌群失调。肠道菌群可以通过特定菌群的代谢产物,影响机体的能量代谢及生物钟的表达,诱发肠道菌群紊乱和失衡。当肠道菌群紊乱和失衡时,即使控制饮食,也一样容易造成肥胖。因此只有将饮食、生物钟及肠道菌群三者之间进行相互平衡,才能避免肥胖的出现,保持健康的体态。
 
肠道菌群与恶性肿瘤的发生、发展、治疗等也有着密切的联系,其中大肠癌和肠道菌群的关系尤为密切。
 
研究表明,大肠癌患者类杆菌、梭菌和梭杆菌等菌类的数量要比正常人高,这些菌类可以通过调控机体免疫系统,降低机体对肿瘤的免疫力,或者通过调节机体代谢,间接影响肿瘤细胞。而这些菌类在与肿瘤直接接触后,也很可能促进肿瘤发展。
 
在肝癌的研究方面,也有了新的进展。由于缺乏特异症状和早期诊断标志物,早期肝癌很难被诊断出来,因此大部分肝癌患者被确诊已是晚期,很难有较好的预后。研究人员通过对健康人群、代偿期肝硬化患者和早期肝癌患者的肠道微生态特征进行研究发现,与肝硬化患者相比,早期肝癌患者的放线菌门增加;与健康个体相比,早期肝癌患者中产丁酸的细菌菌属减少,生成脂多糖的菌属增加。通过这一发现,研究人员建立了含有相应菌类的诊断模型,在验证集中的早期肝癌和晚期肝癌中突显出了较强的诊断能力。该发现也为早期肝癌的治疗提供了通过调节和改变肠道菌群相关数量来进行干预的可能。
 
整体检测方案,探索肠道菌群奥秘
 
肠道菌群检测是目前了解人体肠道菌群状态的主要方法,对多种疾病的患病风险预测、早期预防和干预,以及减少患病风险具有重要的意义和作用。现有的肠道菌群检测技术主要是基因测序技术,用检测出的菌群整体指标情况作为判断人体是否健康的依据。这种检测技术虽然能够反映出人体的健康总体水平,但很难精确分析出每个菌种的数量,就造成了无法对某些存在的疾病隐患作出正确评估的问题,致使检测结果不够精细化,一些病症风险被忽视。此外,测序手段对于定性分析有很高的灵敏度和特异性,但是对于定量分析的特异性还不够高,因此有些时候会造成检测结果有所偏差,出现“假阳性”。
 
为解决现有检测技术存在的弊端,提高检测结果的精细化及准确率,左进山将基因分析检测与代谢组分析检测两种技术手段相结合,定性分析和定量分析双管齐下,研发出先进的肠道菌群检测方法。
 
该检测方法一方面通过二代高通量测序技术获得基因序列,在进行菌种数据库序列比对和生物信息学分析后,确定样品的菌种组成、相对含量以及多样性,并精确检测到每种肠道微生物的含量,而后通过对各菌种指标及整体水平的分析,判断是否存在某种疾病隐患。另一方面,通过寻找代谢表型变化与菌群结构变化的共变异来鉴定和识别对人体生理代谢影响显著的功能细菌,并建立人体代谢与肠道菌群的关联模型。
 
利用该关联模型,可快速完成肠道菌群代谢物的全自动化学衍生和定量分析,排除外源性药物和其他糖类物质的干扰,对人体肠道微生态的健康或疾病状况作出预判和诊断。该方法除提高了肠道菌群检测的灵敏度、特异性和相似细菌的能辨度外,还可检测出低丰度细菌的数量,以及肠道菌的代谢状态,并可展现出关键代谢产物的变化规律。检测结果可以相互进行印证,确保无序列偏好,重现性好,可客观反应菌种组成和相对含量,对人体存在的各种健康隐患和病症风险作出精确预判和诊断,防止“假阳性”的出现。
 
除了先进的肠道菌群检测方法,左进山还取得了菌群基因序列分析检测系统、微生物代谢组学分析系统平台、菌群网络分析及健康状况诊断系统等创新技术成果,形成了一整套完善的肠道菌群生命周期健康管理体系。
 
利用菌群基因序列分析检测系统,可通过对肠道菌群的检测形成人体健康风险预测,并对肠道微生物菌群及功能的检测和解读进行科学、规范、高效的管理,得到精确的健康风险评估结果。通过菌群网络分析及健康状况诊断系统,可将健康风险评估结果与菌群互作网络进行健康对照,找出两者之间的显著差异,为评估结果中的各项指标提供有效的参考,并根据对比结果找出具有针对性的诊断方法。
 
而微生物代谢组学分析平台的构建,可将代谢组学与微生物组学及分子生物学手段相结合,寻找代谢表型变化与菌群结构变化的共变异,为研究代谢表型动态变化和微生物组成变化的相关性提供了丰富的样本及数据来源。通过分析菌群和人体在代谢水平上的相互作用,观测关键代谢产物的变化规律,可方便日后科研工作者更深入地了解肠道菌群复杂的作用机制,能够加速无创性疾病诊断工具的开发,并促进个体化医疗服务的发展,加快肠道菌群研究向临床医学转化的速度,推进精准医疗的发展进程。
 
解析生命密码,把握健康人生
 
目前,左进山的研发成果获得了多项国家技术专利与软件著作权,并转化为相应的设备与产品。在左进山的领导下,大连晟嘉医疗器械有限公司成为了肠道菌群检测设备与产品供应商中的佼佼者。许多引入该公司肠道菌群检测技术与设备的医院及体检中心表示,这些技术和设备解决了行业内存在的多个弊端和问题,具有明显的特点和优势,已经成为了人体健康管理及疾病预防的重要手段,对大众健康检查的推广与普及起到推波助澜的作用。
 
此外,左进山还积极推动系统生物学理念在人体肠道菌群研究中的应用,注重发展用代谢组学和元基因组学相结合的方法研究肠道菌群在心血管病、糖尿病等复杂疾病中的作用,致力于人体肠道菌群的元基因组学研究以及人体肠道病原菌的分离、鉴定,及其耐药和致病机制研究,并积极探讨用肠道菌群的整体结构变化来监测人体健康变化,将以人体肠道菌群为核心的人体系统生物学研究推向了更为纵深的方向。
 
左进山表示,微生物群与人类健康息息相关,我们只不过是刚刚触碰到了该领域的“冰山一角”。随着探索的不断深入,更多目前无法解释和无法解决的医学问题会从中找到答案,让人们真正认识到生命的本源以及未来发展方向。相信,越来越多的疾病可以被攻克,而有效的预防手段,可以减少人们因疾病带来的困扰,让人们将更多的时间和精力投入到有意义的生活当中去,提高每个人的生存质量。

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