你都了解嗎？全球各大微生物組計劃大起底！

乾貨 | 靠譜 | 實用

導 讀

通過分析來自人類微生物組樣本的9,000多個宏基因組，一個國際研究團隊發現了超過150,000個微生物基因組，其中許多代表了前所未有的物種。微生物組研究領域再度興起一陣熱潮。

借著這股研究浪潮，筆者盤點一下人類微生物組計劃。人類微生物組學計劃是繼"人類基因組計劃"之後開始的又一重大國際基因組測序計劃，其目標是把人體內共生微生物群的基因組序列信息測定出來，而且要研究與人體發育和健康有關的基因功能。

HMP人體微生物組計劃

人體微生物組計劃（Human Microbiome Project, HMP）是2003年完成的人類基因組計劃的延伸，也是第一個真正意義上的微生物組計劃。在2007年底宣布發起時，HMP的目標之一是為至少900種在人體中駐紮的細菌成功繪製出參照基因組序列。HMP一期的工作中一共產出了14.23Tb數據，得到了3000株微生物的基因組信息。

iHMP人體微生物組計劃第二期

人體微生物組計劃第二期（iHMP）的研究對象鎖定三類特殊疾病人群，懷孕和早產群體、炎症性腸病患者和II型糖尿病患者。目標是利用包括宏基因組、宏轉錄組、宿主基因組等、微生物培養等多組學、多維度技術，對三個特殊隊列人群的微生物組和宿主進行分析，建立包含微生物組和宿主基因組與功能特性的縱向數據集，並應用這些數據集來評估和構建模型，試圖解析宿主-微生物的相互作用。

NMI美國國家微生物組計劃

2016年5月13日，美國白宮科學和技術政策辦公室（OSTP）與聯邦機構、私營基金管理機構一同宣布啟動「國家微生物組計劃」（National Microbiome Initiative，簡稱NMI），這是奧巴馬政府繼腦計劃、精準醫學、抗癌「登月」之後推出的又一個重大國家科研計劃。計劃關注的方向主要包括如下幾個方面：支持跨學科研究，解決不同生態系統微生物的基本問題；開發平台技術，對不同生態系統中微生物組的認識以及知識的積累，並提高微生物數據的訪問；通過公民科學、公眾參與，擴大微生物的影響力。

歐盟MetaHIT計劃（人體腸道宏基因組計劃）

MetaHIT計劃是由歐盟第七框架計劃（FP7）資助的子項目之一。該項目的合作夥伴包括了來自8個國家學術界和工業界的13個成員。深圳華大基因研究院承擔了MetaHIT計劃中的200多個歐洲人腸道微生物樣品的測序及後續生物信息分析工作。MetaHIT計劃的目的是研究人類腸道中的所有微生物群落，進而了解人類腸道中細菌的物種分布，最終為後續研究腸道微生物與人的肥胖、腸炎等疾病的關係提供非常重要的理論依據。

MetaGenoPolis （MGP）計劃

MetaGenoPolis (MGP)是一個由French initiative Future investments投資的示範性項目。該項目目的在於，通過定量和功能宏基因組學技術建立人類腸道微生物對健康和疾病的影響。人體微生物組的特點能夠使人類群種、基因分型、疾病、年齡、營養、醫療個環境得以研究。因此，打開修飾腸道菌的途徑，從而為人類健康服務。

為了實現以上目標，MGP開啟了一個卓越的人類腸道宏觀基因組中心，該中心集中腸道菌醫療、科研和生產於一體。

AGP美國腸道計劃

美國腸道計劃（American Gut Project, AGP）是一項專門針對於人體腸道菌群的計劃，發起人是資深微生物組專家、微生物生信分析神器QIIME作者也是HMP發起人之一Dr.Rob Knight。

MMP 密歇根微生物組計劃

除了NMI，走在科研前沿的大學和研究機構也聞風而動。由密歇根大學醫學院發起的密歇根微生物組計劃（The Michigan Microbiome Project, MMP）就是一個很好的例子。繼在HMP中承擔部分菌群生信分析工作後，科研工作者們發現了腸道菌群與代謝類疾病，包括內分泌異常和肥胖等，有非常緊密的聯繫。

MIP微生物組免疫計劃

今年8月，MIT、哈佛大學和馬薩諸塞州總醫院的 Dr. Ramnik Xavier，加州大學聖地亞哥分校的Dr. Rob Knight和Simons Foundation』s FlatironInstitute的Dr. Rich Bonneau宣布共同發起微生物組免疫計劃（Microbiome Immunity Project, MIP）。

美國Hospital Microbiome計劃

醫院微生物組計劃將對兩家醫院的外表面、空氣、水和人體相關微生物群落進行分類，以便對病人和醫院工作人員進出醫院對其微生物菌落改變進行研究。其具體目的在確定人群特徵的影響，包括人際接觸空間、建築物材料空間的群落交替，以及潛在的病原菌定植率。這一項目在美國芝加哥的一家私人醫院和德國的美國陸軍醫療中心進行。

Home Microbiome計劃

Home Microbiome計劃是由Argonne National 實驗室的PI Jack Gilbert，博士後Daniel Smith和技術人員Jarrad Hampton-Marcell領導，以及由Alfred P. Sloan Foundation資助。這項研究與MicroBE.net合作，Earth Microbiome Project提供微生物樣本，以便儘可能多地了解環境因素對微生物群落的影響。

My New Gut Project

歐洲食品信息委員會在2013年發起的MyNewGut計劃同樣由歐盟FP7資助。顧名思義，MyNewGut主要關注營養代謝和能量平衡和人體腸道菌群的關聯。MyNewGut的研究對象包括健康人、肥胖、孕婦、兒童和其他代謝疾病患者，主要工作是結合腸道微生物多樣性測序和代謝組學分析，了解人類腸道微生物分布如何影響肥胖、行為和生活方式相關的疾病。

CardioBiome

CardioBiome與前述人體微生物組計劃不同的是，CardioBiome項目的核心在於開發一個生物信息學雲平台，用於分析和存儲人體微生物組數據，並進一步同步到個人電子病歷中。這個項目的主要研究的是急性心肌梗塞患者的血液微生物組。來自歐盟的醫學和科研工作者們將搜集4000餘例急性心肌梗塞病人的口腔，腸道，血液，皮膚，支氣管或疾病特異的區域如腫瘤等樣本。

ELDERMET計劃

ELDERMET計劃的全名是Irishgovernment 『Metagenomics of the Elderly』 (ELDERMET) programme，是又愛爾蘭政府發起的，主要針對老年人的腸道菌群計劃。具體說來，就是使用免疫學、遺傳學、表觀遺傳、生物化學和多組學技術，研究整體飲食是如何在老年功能性衰退中發揮作用的，這有非常實用的意義，那就是，讓老年人能真正知道自己該怎麼吃，讓食品和營養業更好的了解應如何針對性的開發搭配老年人專用的健康飲食產品。

MicroObes

ANR MicroObes consortium是由法國國家科研署在2008年資助發起的，並聯合法國國家農業科學院等單位共同完成。這項計劃的全名是MicroObes,Human Intestinal Microbiome in Obesity and Nutritional Transition，顧名思義，其主要關注方向仍然是在人體微生物組與能量代謝與營養的方向。MicroObes計劃主要科學目標是描述腸道菌群與宿主的營養和代謝狀況之間的關係，並找到基於宏基因組的標誌物。

Gut microbiota for health

2012年啟動的Gutmicrobiota for health是由歐洲神經胃腸病學與動力學會（ESNM）發起，這個平台的定位主要是，分享腸道菌群知識，提高公眾對腸道菌群的認識和興趣。平台定位是一個國際化的大眾腸道菌群信息共享和討論平台，也因為它不同於其他高科學性的定位，這項計劃尤為注重社交媒體的傳播力量。

Flemish Gut FloraProject 計劃

Flemish Gut Flora Project是一項比利時根特大學Jeroen Raes及其團隊發起的比利時人腸道菌群研究計劃，經費支持主要來自EuropeanGenome-phenome Archive (EGA)，項目的研究目標是，通過超過1000例的糞便樣本搜集和分析，建立腸道菌群、生活方式與健康管理的聯繫。

中科院人類微生物組計劃

2017年12月，中科院微生物組計劃由中科院牽頭，執行期為兩年，總投入三千萬元人民幣。

項目分為五個子課題，分別是：基於微生物組學策略干預代謝性疾病及併發症的機制，家養動物腸道微生物組功能解析與調控，活性污泥微生物組功能網路解析與調節機制，微生物組功能解析技術與計算方法學，中國微生物組資料庫與資源庫建設。

隨著測序的全球化發展和成本的不斷降低，微生物組計劃已然呈現百花齊放的態勢，在如此眾多的計划下，也許我們可以開啟一個更廣闊的未知世界。

推薦內容

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！