腸道菌群,為何震撼人心?有何巨大機會?
友情提醒:本文很多內容你可能耳熟能詳,有些內容你可能不關心,但有幾張配圖值得必讀,熱心腸先生還給翻譯成了中文,值得你收藏!
開始今天的內容:
去年四月,我寫了一篇不太成熟的科普——《自閉症,腸道菌群惹的禍?》,其中寫到:
腸道菌群的研究火了,火得一塌糊塗!
火到過去五年相關研究不但經常佔據《自然》、《科學》和《細胞》雜誌的頭條,還讓這些頂級雜誌要發增刊伺候。
當然,也火到讓我這個離開研究十年的退學博士回到了本專業創業。
一年過後,前兩句話變得更甚,就像最新一期《科學》專刊,又一口氣發表了N篇重磅文章,而《自然》、《細胞》也是經常你方唱罷我登台,拚命為腸道菌群相關研究加油鼓勁。
腸道菌群和腫瘤免疫療法、CRISPR等已然比肩成為生命科學的最熱點。
第三句話則沒有太大變化,我這個清華退學博士依然奮戰在創業一線,不同的可能是:多讀了上千篇文獻,多漲了一點知識,多認識了一些同道中人。
話說也有點小鬱悶,因為漲知識了,寫科普也變得謹小慎微,不敢輕易動筆。
好在最近因為項目上的需要(偷偷告訴你,我認真寫了一份商業計劃書),讓我有機會整理一下自己對腸道菌群的認識。
用在商業計劃書里的內容,還是有點乾貨的,有些我自己看著感覺也還不錯。因為有點自戀,加上「熱心腸的癮」一不小心就犯了,今天乾脆把一些不是商業機密(其實我也沒啥大秘密)的內容分享出來。
於是,有了光。
哦,不對,於是有了今天的分享。
我們從過去8年關於腸道菌群你必須知道的一些事開始:
⑴
開天闢地的HMP和MetaHIT
HMP,Human Microbiome Project,人類微生物組計劃(感覺就很宏大的樣子,是不是?),美國NIH發起,從2008年到2013年,花了1.2億美刀(測序公司爽歪歪),對300個志願者全身各部位微生物進行測序,據說破解了3000種微生物全基因組,初步建立了人體共生微生物參考資料庫。
MetaHIT,Metagenomics of the Human Intestinal Tract,人類腸道宏基因組計劃,歐盟發起,8個國家14個研究機構參與,從2008年1月1日到2012年6月30日,花了2200萬歐元,確定了腸道微生物的330 萬個基因,提出了3 種腸型的概念。
這兩個計劃,是後來如火如荼的腸道菌群研究的基礎性工作。
雖然在此之前,有一些科學家已發現腸道菌群和代謝疾病的聯繫,但這兩個研究計劃徹底引爆了行業。
對MetaHIT,我來八卦幾句。
歐洲人啟動這個項目的時候,找到了華大基因合作。起初他們的想法很單純:幫我好好測序,我付錢,但中國人的聰明才智最終讓他們信服。王俊、覃俊傑等人認為測序數據大有可挖掘之處,很快深入參與了MetaHIT。
除了2010年公布330萬個基因的文章,2012和2013年,有華大支撐的MetaHIT又在《自然》雜誌發表了糖尿病、肥胖與腸道菌群相關的文章;2014年,以華大為主的團隊還在《Nature Biotechnology》上發文章,將宏基因組參考基因補充到接近988萬個!
此役,華大一舉成名!
可惜的是,後面他們走了好多人,又培養了N個華小公司,自身的宏基因組測序事業沒有一鼓作氣、持續引領時代,失去了再造N個華大的機會。
送華大幾個字:哎!
⑵
HMP+MetaHIT+大量相關研究發現:
人體共生微生物的數量和種類驚人
人的消化道、口腔、鼻咽、皮膚、生殖道遍布微生物,它們種類繁多,比如:腸道里,有500-1000 種;口腔里,超過600 種;母乳里,也有上百種微生物存在!
據最新研究數據,人體自身約有3X10^13個細胞,而共生微生物的數量達到4X10^13個。
人自身約有兩萬五千個基因,每種微生物一般有幾千個基因,成百上千種微生物累加起來,有幾百萬個基因,總數超過人自身基因的數百倍!
微生物的數量和基因數巨大無比,它們強烈影響甚至主宰著人的命運。揭開共生微生物的秘密,改寫了人類對健康和疾病的認識,正在帶來健康和醫療領域的巨大革命。
⑶
它們的功能更是超乎想像
巨量的人類共生微生物,性狀多種多樣,它們中只有極少部分對人類有害,而大部分很溫順,一些則對人類的好處多多,如:幫助消化人類無法自己利用的植物纖維,合成維生素、吸收礦物質、抑制致病微生物等。
上圖更是展現了現如今人們對微生物參與人體生理功能的充分認識。
⑷
腸道微生物的角色尤其核心
人們逐漸明確,腸道和腸道微生物的配合,可能是人免疫力產生的源泉之一,腸道可能是免疫力的發動機之一。
生活方式、衛生習慣、飲食、藥物等都會影響腸道微生物的種類、數量和功能。這讓人的免疫系統有不同的響應,或是超敏(過敏)反應,或是免疫缺陷。
微生物和免疫系統的變化,促進胰島素抵抗和慢性炎症等發生,代謝綜合征、肥胖、糖尿病甚至癌症等問題可能就此出現。
⑸
絕大多數慢性病與腸道微生物有關聯
在微生物組計劃揭開人體共生微生物的神秘面紗後,人們對不同的慢性疾病進行研究,發現基本所有慢性疾病的進程都與腸道微生物密切相關。
人體有70%以上的粘膜免疫發生在腸道,通過複雜的免疫機制,腸道和腸道菌群與全身各部位各器官發生緊密的聯繫。
慢性疾病的發生因素非常複雜,我們不能貿然下結論聲稱是腸道菌群這個單一因素造成了慢性病。但作為一個核心要素,腸道微生物在慢性病預防、管理和治療中的作用已被充分認識。
通過利用微生物作為生物標誌物以評估慢病的進展、靶向性干預微生物以控制慢病,都是基礎和轉化研究的熱門話題。
⑹
越來越多影響腸道健康的因素
被發現和研究
通過動物實驗、流行病學分析、臨床對照實驗等方法,科學家也明確了腸道的功能和健康非常容易受到各種各樣因素的直接影響。
這些因素有些是先天的,比如人自身的基因組;但更多是後天的,特別是飲食習慣、運動、藥物(抗生素)使用、手術等等。
通過了解影響腸道功能和健康的因素,並獲知這些因素對微生物和人健康影響的程度,為精準和靶向干預腸道微生物打下了良好的基礎。
⑺
人類已然初步掌握
腸道微生物的生存規律
通過過去很長時間,特別是近八年的不懈努力,人類逐步開始掌控腸道微生物的生存規律,逐步建立大量的資料庫,分析人群的規律,為幫助每一個個人判斷自己的腸道微生物是否健康打下了良好的基礎。
如上圖所示,從人類還在母親的子宮,到嬰兒、少年、成人和老年各個階段,腸道微生物都有怎樣的分布,餵養方式、藥物使用、營養和飲食都會帶給它們什麼影響,我們都已經有了初步了解。
特別說一句,到底什麼樣的菌群結構是健康的,健康人的菌群長啥樣,最新的《科學》專刊里,就有兩篇重量級論文專門介紹,值得大家看看。
⑻
我們甚至也需要重新審視癌症
上面說到,腸道可能是全身免疫力的發動機之一。很多研究也發現,它們在腫瘤發生進程中極其重要,同時也可能成為預測某些腫瘤發生的生物標誌物。
腸道微生物可能通過兩種方式參與癌症發生:一是通過代謝產物或自身成分直接促進腫瘤發生;二是通過作用於免疫系統等,間接完成對腫瘤的刺激作用。
2015 年 10 月,兩個重量級研究論文在《科學》雜誌發表,則讓火熱的腫瘤免疫療法也為之一振:
一是發現雙歧桿菌促進有抗癌作用的細胞免疫,促進抗 PD-L1免疫療法的效率;另一是發現 CTLA-4 免疫抑製劑的抗癌作用有賴於腸道菌群:如果得了某種癌症的老鼠腸道里沒有細菌(如用抗生素幹掉它們),針對 CTLA-4 的抗癌藥無效;反之,如果有某些擬桿菌在,抗癌藥就有效!
所以,很多人說腸道菌群逆天了,確實,從不了解到充分認識它們的重要性,就是在過去短短十幾年特別是最近八年。
這就是震撼人心的腸道菌群,而關於它們,有什麼商業機遇呢?
請繼續閱讀:
⑼
腸道微生物的研究
並不是靈丹妙藥的背書
嗯,說完過去8年,人類發現的腸道菌群的驚天事實,我們來看看這些研究有什麼用,有什麼商業前景。
我們從火熱而喧囂的益生菌、益生元說起,正好說一個前天的事:
我最近在MC系統(mc.gutgutgut.cn)里分享了最新《科學》專刊里的文章,其中有一篇重量級的綜述是關於「幼年窗口期菌群,教育和塑造免疫系統」的。
這是一篇非常中立的科學文獻,但很快就有好幾個業內的朋友引用這篇文獻來做產品背書:請吃XXX產品,讓孩子腸道菌群好,對孩子身體和免疫系統好。
對推薦給孩子的產品,我一向是慎重的,所以對此我也很不客氣的:
幼年窗口期的腸道菌群很重要,它們會參與教育和塑造孩子的免疫系統。但孩子健康的腸道菌群是怎樣形成的呢?不是靠吃益生菌、益生元(父母們一定不能把孩子的腸道健康寄希望於某種神奇食物或藥品),而是要靠從備孕開始,到孕期、產後各個階段科學而多樣化的營養結構和身體鍛煉。
所以,一些做益生菌和益生元的朋友,我分享的研究進展,真的不是用來證明你們的產品對兒童或孕產婦有什麼用的。被研究充分證實有效的益生菌、益生元可能在特定的情況下,可以成為孕產婦或孩子食物的一部分,但一定不是結構合理的科學飲食的主角。
腸道微生物的研究,並不是靈丹妙藥的背書;最新的研究成果,絕不是某個特定產品的背書。
世界上沒有包治百病的靈丹妙藥,當我們揭開腸道微生物的秘密,並不是為尋找靈丹妙藥找到了絕佳入口,我們可以努力尋找腸道微生物相關的益生菌、益生元或者藥物,但更大的商業和市場機會客觀存在著,我們需要更大的眼光和決心。
⑽
相關研究實則是全球及國家
公共營養和健康政策的基石
熱心腸先生參與過很多創業項目,但這次的選擇卻讓自己很激動,因為我已經強烈感覺到,當我們揭開人類共生微生物特別是腸道微生物的秘密,這對於個人、企業來說,除了可以專註去把握單一的商業機會,甚至還可以參與到全球及國家公共營養和健康政策的革命中來。
人類從來沒有像現在這樣可以量化自身的營養和健康狀況,我們可以通過對微生物等指標的分析,量化了解公共營養、食品安全的狀況,可以制定相對應的政策,推動政府、食品企業有針對性地促進公共營養和健康水平。
另外,我們可以通過微生物等生物指針,發現慢性疾病的根源,更好地預防和控制它們的蔓延。
有遠見的商業公司,應該充分參與到這激動人心的變革中,把握變革的機會,行使應有的社會責任。
⑾
更是群體和個人
個體化營養和健康的根基
對每個人來說,共生微生物的研究也意味著營養、飲食和健康管理模式即將迎來革命性的變化。
我們以前很難量化評估群體和個人的健康狀況,現在或許通過微生物等幾個主要指標的檢測就可以實現;而且據此發現的問題,我們可以有針對性地去改變。
改變人自身基因組極其困難,改變微生物基因的表達,卻現實可行,作用也巨大。我們即將迎來群體和個人營養和健康的評估、干預的新革命。
所以,如果一個人、一家企業只是把腸道菌群的研究作為可能並不算靠譜的產品背書,那可能就只是得到了一棵樹,而會失去一片森林。
做益生元、益生菌的企業更應該理解這樣的機遇和挑戰,過去八年的腸道菌群研究,可能並不是行業的狂歡,而是行業的理性的開始。
我們有了簡單便捷也即將會很便宜的定量分析腸道菌群的方法,很多益生元、益生菌的功能聲稱可能都會被推倒重來,這一定是機遇與挑戰並存的。
總而言之,腸道,會是醫療健康領域的超級賽道!
那到底會有什麼具體的商業前景呢?美國有哪些創業公司?中國有哪七條賽道值得關注?熱心腸先生又會專註於做哪些事呢?請聽下回分解!
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