人群高原習服適應過程中的腸道菌群調控模式
高原低氧環境常引發高原反應，嚴重威脅入藏人群的健康。為探索有效的防治策略，科學界一直致力于研究機體如何適應高原低氧環境的分子機制。作為人體的“第二套基因組”，腸道菌群構成了一個復雜而精密的生態系統，在促進宿主適應極端環境方面具有重要作用。以往研究表明，高原低氧環境能夠顯著影響腸道菌群的結構和功能，但人體腸道菌群在高原習服過程中的作用仍不清楚。那么，在高原低氧暴露過程中，人類腸道菌群的動態變化特征怎樣？是否存在核心功能菌促進宿主應對高原低氧環境？
為解決上述問題，任務六專題七中國科學院昆明動物研究所孔慶鵬課題組與云南大學張志剛課題組、陸軍軍醫大學羅勇軍課題組聯合對同一隊列的漢族人群從低海拔地區（重慶，海拔243米）到高原（西藏拉薩，海拔3658米）再返回低海拔地區（重慶）的共7個時間點（共持續108天）開展了縱向研究。采用宏基因組測序方法，基于菌群多樣性、功能冗余性等系列分析，重建了腸道菌群的時間變化特征，鑒定出高原暴露過程中的核心功能細菌-布勞特氏菌屬（Blautia A）。該核心菌在海拔更高、氧氣含量更低的西藏日喀則地區（海拔4700米）的6個漢族人群隊列中（居住時間約5-60個月）得到了驗證。
進一步的通過泛基因組分析和體內動物實驗，證明了Blautia A物種通過抗炎和腸道屏障保護來維持腸道健康，從而促進宿主適應高原缺氧環境。這一結果為預防或治療低氧相關疾病的候選益生菌提供了科學依據，并從腸道菌群的角度為改善高原極端環境下的機體健康狀況提供新思路。
相關研究成果以“Gut microbiota contributes to high-altitude hypoxia acclimatization of human populations”為題，于8月28日在線發表于國際重要SCI期刊《Genome Biology》。隨后，9月27日，國際權威期刊《Science》以“Gut microbe may ward off altitude sickness”為題，以News形式在線發布了針對該研究成果的專題采訪。中國科學院昆明動物研究所博士研究生蘇倩、云南大學博士研究生莊道華、中國科學院昆明動物研究所副研究員李玉春、陸軍軍醫大學副教授陳郁和中國科學院昆明動物研究所博士研究生王霞燕為論文的共同第一作者。中國科學院昆明動物研究所孔慶鵬研究員、云南大學張志剛研究員和陸軍軍醫大學羅勇軍教授為共同通訊作者。中國科學院昆明動物研究所宿兵研究員團隊為本研究提供了低氧倉，并在低氧實驗的開展方面給予了大力支持。本研究課題獲得了第二次青藏高原綜合科學考察研究、云南省應用基礎研究計劃重點項目、國家自然科學基金、云南省重大科學技術項目等項目的資助。
論文網頁鏈接：
https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-024-03373-w。
SCIENCE報道鏈接：
圖一、研究設計及不同類群（門、屬、指示物種）腸道微生物群組成的時序變化模式
圖二、Blautia A灌胃改善腸道炎癥和低氧適應表型
圖三、Science news首頁