DJclub学术活动报道

人体微生态之“蝴蝶效应”——肠道菌群与神经系统的关系

    一群南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可以在两周后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。在一个动力系统中，元部件在初始条件下微小的变化能带动整个系统的、长期巨大的连锁反应——或许肠道菌群与神经系统的关系亦是如此：看似毫无联系，但是菌群的紊乱会打破人体生态的平衡，进而影响中枢神经系统。

    11月30日晚基础学院研究生会学术部D&J Club项目组于老科研楼七楼中教室举行了本学期第三次主题为《肠道菌群和脑及精神疾病转化医学》的学术交流活动。现就职于我所院许琪研究员课题组的修建波老师，就现在非常热门的领域研究——肠道菌群和神经系统的关系，作了主题分享。
修老师毕业于中国科学院神经科学研究所，长期从事神经系统相关领域的科学研究。在讲解过程中，修老师思维敏捷，把握当前热点，语言兼具专业性与幽默感，深入浅出地道出了大家印象中复杂难懂的神经生物学相关内容。

    在分享过程中，修老师首先从人类科学史的角度出发，引出当代脑科学研究背景及“人类脑计划”的产生。人类科学史截止目前已经完成了三大科学工程：曼哈顿计划、阿波罗计划和人类基因组计划。而现在包括美国、欧洲、日本和中国均参与在内的“脑计划”研究，作为人类科学史上第四次大科学工程也已经提上日程。修老师预测，在中国“脑计划”一旦落实，未来我们有望通过分子、影像以及相关标记物，在大脑疾病的早期诊断和干预上发挥重要作用，通过对相关疾病的遗传、表观遗传以及病理性功能失调等方面的研究，掌握疾病的发生发展机制。
    随后，修老师分别系统性地介绍了神经科学的主要内容、发展历史及该领域的前沿技术，并全面详细地讲解了用于评估转基因动物模型的行为学实验方法。

    流行病学研究表明，在当代，免疫性疾病如一型糖尿病、哮喘的发病率一样逐年递增，业界认为很大一种可能是由于肠道菌群失调。于是，关于人类微生物组的研究应运而生。
    “人类微生物组计划”是人类基因组计划的延伸，重点是通过元基因组学的方法研究人体内（表）的微生物菌群变化与人体健康和疾病的关系。2007年底，美国NIH斥资1亿1500万美元，计划完成900个人体微生物参照基因组测序。在近十几年来微生物组学、肠道菌群、以及我们今天要讨论的“肠道菌群和神经系统”的相关研究皆备受瞩目，关于微生物组的报道在2015年达到5000篇以上。
    肠道菌群稳态作为以往常常被忽视的人体问题，和大脑有什么相互作用？修老师用文献数据告诉我们，人体可以通过肠-脑轴实现信息的双向交流和相互调控，肠道菌群的分布和发生亦具有时空特异性，可以引起神经元发生、血脑屏障发育及行为等发生异常。
    修老师循循善诱由浅入深地讲解，内容丰富翔实，逻辑缜密脉络清晰，让我们受益匪浅，可谓是一场协和学子的科学盛宴。笔者认为，科研的魅力之处，即在于发现看似毫无关联事物之间隐秘却千丝万缕的联系。人体是个超级生态系统，我们每个人都与数以千万亿计的微生物相互依存，对于该领域的研究，无疑可以进一步加深我们对健康和疾病的认识。关于肠道菌群的研究未艾方兴，而对于每个协和学子：如何把握科研热点、创造热点，争做科研之引领者，值得我们每个人深深思考。