读创/深圳商报记者 袁斯茹
吃饭喝水本是每个人的日常，这背后却涉及庞大而复杂的肠道微生物。已有研究表明，肠道菌群失调与营养不良、肥胖症、糖尿病等疾病息息相关。不仅如此，这些微生物到底如何运作、它们和人体的复杂关系、其“喜怒哀乐”是否会影响我们的方方面面……庞大的肠道菌群依然有很多待解之谜。
（图片来自网络）
深圳先进院合成所研究员戴磊就致力于“解谜”。近日，戴磊接受深圳商报记者采访时表示，其团队通过合成生物学，可以理性设计合成肠道菌群，从而推动治疗与人体微生物组相关的重大疾病。
数量庞大的“外来户”
肠道菌群的复杂，和它的数量庞大也有关。细胞是构成人的基本单位，一个成年人大约有数十万亿的细胞，而肠道菌群的细胞数达到百万亿。此外，肠道菌群种类超过1000种，其基因总数是人类的100多倍。
如此庞大的集体，并不是人类与生俱来的，而是在人们出生后，伴随第一口空气、第一嘴辅食进入肠道“安营扎寨”的。此后，这些微生物不断壮大队伍，最终形成稳定的菌群。
“这些‘外来户’并不会住在肠道里白吃白喝，而是与人的健康息息相关，”戴磊告诉记者，“首先，它们能帮助肠道消化吸收；其次，大量菌群相当于肠道的天然铠甲，有时还可以上阵消灭致病菌；第三，与肠道细胞相互作用，影响宿主的免疫、神经、代谢、内分泌等系统功能，甚至影响人的心理状态，相当于人体健康的‘晴雨表’。”
理性设计合成肠道菌群
目前已有利用肠道益生菌或菌群移植的手段，来调节肠道菌群，并以此治疗疾病。“比如炎症性肠病，作为威胁全球人类健康的消化系统重大疾病，患病率和致残率高，治愈率和发病年龄低，防治形势十分严峻，”戴磊表示，“上述方法虽有改善作用，但其广谱有效性也受到质疑。”
近年来，随着合成生物学的兴起，研究者们可以从“造物”这一全新视角，尝试科学设计和构建用于精准治疗炎症性肠病的合成菌群。
“肠道微生物的基准线在哪目前还是未知，我们希望通过更多临床数据与实验室技术的结合，能够鉴别出哪些肠道微生物组是‘健康的’抑或‘生病的’，进而才能通过合成生物学的方法，把肠道微生物作为药物递送的载体，或者改造设计一个有效的、安全的全新菌群药物。”戴磊表示。
目前，戴磊团队正在针对有益于炎症性肠病治疗的肠道菌株，通过生物信息学、基因组编辑技术、数学模型相结合的手段，对单个菌株的有益功能进行强化，理性设计合成肠道菌群。
“淘金”有利器
值得一提的是，去年12月，戴磊曾跻身《麻省理工科技评论》选出的“全球35岁以下科技创新35人”榜单，并在《科学》《自然》等国际顶尖的学术期刊发表多篇论文。
△戴磊（左二）和团队
肠道菌群是近年来微生物学、医学、基因学等领域引人关注的焦点之一。去年5月，国际人类微生物组联盟就倡议发起“国际微生物组大科学计划”，拟对全球100万人的微生物组进行DNA测序，以发展人体健康个性化测量的大数据技术。
此前，由深圳市政府投资、深圳先进院牵头筹建的全球首个合成生物大设施可以为大科学计划提供研究体量庞大、内容广泛，机械自动化的研究平台。“合成生物学界正在合力建立一个庞大的微生物库，通过合成生物的方法进行自动化高通量筛选，犹如为微生物组‘淘金’配备了利器，而我们的平台也将为这一研究出力。”戴磊作为发起方代表之一解释道。
