肠道微生物研究重大突破：IPAN厌氧工作站揭秘人体‘第二大脑’的厌氧奥秘

肠道微生物组

众所周知，肠道微生物组对宿主健康至关重要，会影响新陈代谢、免疫力等生物活动。我们的上下消化道与外界的环境相连，从出生开始细菌就开始进入我们的口腔、呼吸道、上下消化道，所有的食物和药物都会先经过肠道微生物再被人体所吸收消化。肠道菌群和人体正常健康状态之间的关系和互相影响，一直以来都受到医学科研界的广泛关注。

近日，上海交通大学和美国罗格斯大学的赵立平教授、上海交通大学附属上海市第一人民医院的彭永德教授、上海交通大学的张晨虹研究员、启东市人民医院的施羽主任医师合作在Cell上发表了文章《A core microbiome signature as an indicator of health》，首次找到了一组肠道菌群里面的核心成员，在肠道微生物研究领域取得了重大突破。

此次研究实现了对以往难以量化的微生态系统进行定量分析，将其转化为具有网络结构的形式。这一成果标志着研究方法从传统分类学角度的“菌株代谢”鉴定，成功转向了生态学角度的“核心菌群”功能动态分析。这不仅是微生态理论的一项重要突破，也为微生物组研究方法带来了创新。

研究中通过自主研发的高分辨率数据挖掘平台，整合了38项来自三大洲、涵盖15种疾病的肠道菌群研究原始数据，首次鉴定出对维持人体健康具有关键作用的两组核心菌群成员：“基石功能群”与“病生功能群”细菌。结果发现：这两组核心细菌形成稳定的竞争关系，类似太极图中的阴阳两极，通过彼此的升降波动影响人体健康，构成理解菌群和人体健康关系的“跷跷板“模型。

换句话说，这次研究构建出一个全人类共有的通用的“跷跷板”模型雏形，作为人类的核心菌群，赵立平教授表示，发现核心菌群“跷跷板”模型，就像不同实验室的临床试验数据突然学会了同一种语言，可以互相交流，这无异于实现了菌群研究领域的“车同轨，书同文，行同伦”。

此次研究首次揭示了肠道核心菌群的共同成员及其生态规律，不仅是一项重要的科学突破，也为精准医学与个性化医疗的发展奠定了坚实的基础。

方法扩展菌群研究领域的统一与创新
提出了一种全新的数据分析方法，为不同实验室间菌群数据的互通奠定了基础，这种“标准化”处理方法使得全世界的肠道研究协作更加高效，能够高效实现数据互补与整合，最终推动领域整体迈向“1+1>2”的良好效果。

全新的健康评估标准制定
通过明确的核心菌群构成，包括基石功能群与病生功能群细菌，这项研究为健康管理和疾病预防提供了预防性的生物标志物和评估工具，未来，核心菌群靶点将作为大众健康状况检测的标准。

通过核心菌群研究现有治疗方案的优化
医生可以在治疗前科学的预测患者对免疫治疗或其他治疗方案的反应，从而调整治疗策略，从而最大化疗效，这种方法不仅提升了治疗的精准度，也避免了患者盲目尝试无效的治疗，从而抓住最佳治疗手段和时机。

个性化与精准化的菌群治疗
基于核心菌群成员的研究成果，未来将结合个体的菌群开发出更合适的营养组分饮食和菌群移植FMT治疗手段。

新一代益生菌与益生元的研发
以核心功能菌群为高效切入点，致力于研发更具有创新的益生菌和益生元产品，这些创新方向将改善受损的肠道微生物环境，为维护和恢复健康提供有力的支持。

厌氧研究利器

对于研究肠道菌群的实验来说，如何在实验室中精确模拟其所需的严格厌氧环境是一个挑战，厌氧工作站作为肠道菌群研究的核心工具，其可控性、稳定性和操作性直接影响数据的准确性，在菌株分离、功能研究、宿主互作等方向不可或缺。

IPAN厌氧工作站能够为这些细菌提供稳定的厌氧环境，还能通过控制温度、湿度和其他环境参数，为各种微生物研究提供精准的实验环境，支持长时间培养（如难培养的共生菌或新菌种分离），显著提高菌株分离率和可培养性，确保它们能够在理想的条件下生长和繁殖。

IPAN独有的旋风转移闸可以保证内腔厌氧环境稳定，电动可调避光屏可以保证肠道益生菌或其他未知菌避免受光照的影响，可以为肠道研究提供可靠研究环境，此外，IPAN还支持个性化定制，可与高通量筛选、挑菌、微流控、单细胞测序等技术结合，确保厌氧菌在实验全程的活性。