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《科學》評2019十大科學突破
Gordon團隊成果入選
12 月 19 日，《科學》官網重磅發布 2019 年度十大科學突破，「Microbes combat malnourishment（微生物對抗營養不良）」位居十大之列！
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改善腸道微生物的補充劑有望改變孟加拉國兒童的營養狀況。
（圖片來源：《科學》雜誌官網）
《科學》官網上對這項科學突破的介紹（翻譯）如下：
每年有數百萬嚴重營養不良的兒童無法完全康復，即使他們飽食後仍會發育不良並身患疾病。10 年研究指出了根源所在：他們的腸道微生物尚未成熟。
今年，一個國際團隊在這項研究的基礎上，提出了一種低成本、易於獲得的補充劑，該補充劑可優先刺激有益腸道細菌的生長。在一個小型試驗中，補充劑表現良好，科學家目前正進行大規模臨床試驗，以了解該補充劑在防止發育遲緩方面的表現。
早期的研究表明,營養不良兒童的腸道菌群呈現發育不成熟的特征，而成熟的菌群是對營養做出良好反應的關鍵。研究團隊首先鑒定出 15 種細菌,含這 15 種細菌的菌群可反映腸道菌群發育成熟。
他們還找出了包括血漿蛋白在內的血液標記物與營養不良導致的菌群發育滯後的關聯。然後他們在小鼠和仔豬身上試驗在發展中國家易獲取的各種食物組合，觀察腸道菌群的變化；最後在一項初步臨床研究中針對營養不良的兒童進行了飲食干預。
結果顯示，作為落後地區食品援助的標配，奶粉和大米對關鍵細菌的生長幾乎沒什麼幫助，但含有鷹嘴豆粉、香蕉、大豆粉和花生粉的補充劑有助於促進腸道菌群的成熟。經過短期臨床試驗後，食用這種補充劑的營養不良兒童血液中含有更多的血漿蛋白質和代謝物，這些都是正常發育的標誌物。
研究者正在長期跟蹤更多接受飲食干預的兒童，以了解菌群變化是否能讓發育遲緩的兒童得以恢復，這是改善菌群有助於解決營養不良這一世界難題的最終證據。如果可以，特別是如果這種治療方法不用去醫院，可以直接在家裡進行（這是對抗營養不良這一世界難題的趨勢），那麼影響可能是巨大的。
熟悉菌群研究領域的讀者會知道這一研究成果出自 Jeffrey Gordon 團隊，看完《科學》的評價，我們來回顧一下《熱心腸日報》收錄的 Gordon 團隊今年 7 月發表在《科學》雜誌上相幹的兩項研究：
Science：促進腸道菌群成熟的輔食或可治療營養不良兒童
[IF:41.037]
Science
① 嚴重急性營養不良患兒接受標準治療後轉為持續中度急性營養不良（MAM），伴隨持續的腸道菌群發育滯後（不成熟），血漿蛋白、代謝物、生理指標和年齡相幹的腸道菌群成員間有顯著關聯；② 在人源化悉生動物中篩選旨在促進菌群成熟的輔食（MDCF）成分，並在定植 MAM 菌群的悉生動物模型中驗證其功效；③ 在臨床試驗中，含鷹嘴豆粉、香蕉、大豆粉和花生粉的MDCF，明顯改善了 MAM
患兒的菌群以及與生長、發育和免疫功能等相幹的血漿蛋白質組標誌物。
Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children
07-12, doi: 10.1126/science.aau4732
【主編評語】兒童營養不良導致生長遲緩和不成熟的腸道菌群，現有的治療干預措施結果不盡如人意。最新一期《Science》Kappa發表了來自菌群領域大牛 Jeffrey Gordon
團隊的兩項研究（另一項研究見http://www.mr-gut.cn/papers/read/1039015895），揭示了健康兒童腸道菌群的發育特征，以及營養不良兒童的菌群發育滯後及其與血液標誌物的關聯，以限菌動物為模型篩選出可促進菌群成熟的輔食成分，並在一項初步臨床試驗中顯示出該策略治療兒童營養不良的潛力。這兩項研究為菌群導向的飲食干預提供了一個很好的范例，鑒定反映菌群發育程度的共變「生態群」的方法，也值得微生態領域的研究者參考借鏡。（@mildbreeze）
Science：含 15 個共變細菌的菌群「框架」，可反映腸道菌群發育程度
[IF:41.037]
Science
① 分析孟加拉健康嬰兒 1 月齡至 5 歲的腸道菌群，鑒定出含 15 個共變 OTU 的「生態群」；② 對印度和秘魯兒童的分析顯示，該生態群是發育中的腸道菌群的一個保守的結構特征，其變化可反映腸道菌群的發育程度；③ 該生態群可區分不同程度的營養不良嬰兒，並可衡量患兒治療後的腸道菌群修復情況；④
在定植了含該生態群細菌的限菌仔豬中，隨著斷奶並餵養孟加拉嬰兒輔食，仔豬腸道菌群復現了健康嬰兒同階段的變化情況，並分析了菌群代謝通路的改變。
A sparse covarying unit that describes healthy and impaired human gut microbiota development
07-12, doi: 10.1126/science.aau4735
【主編評語】兒童營養不良導致生長遲緩和不成熟的腸道菌群，現有的治療干預措施結果不盡如人意。最新一期《Science》Kappa發表了來自菌群領域大牛 Jeffery Gordon
團隊的兩項研究（另一項研究見http://www.mr-gut.cn/papers/read/1035071826），揭示了健康兒童腸道菌群的發育特征，以及營養不良兒童的菌群發育滯後及其與血液標誌物的關聯，以限菌動物為模型篩選出可促進菌群成熟的輔食成分，並在一項初步臨床試驗中顯示出該策略治療兒童營養不良的潛力。這兩項研究為菌群導向的飲食干預提供了一個很好的范例，鑒定反映菌群發育程度的共變「生態群」的方法，也值得微生態領域的研究者參考借鏡。（@mildbreeze）
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