每个人的身体就像是一口独有的“发酵罐”，里面装载有成百上千种细菌、真菌、病毒等微生物。各类微生物还会代谢产生不同的物质，对人体健康产生影响。

这个“发酵罐”就是人体的微生态，也叫做人体微生物组。研究显示，人体微生物组与代谢紊乱、心脑血管疾病、恶性肿瘤、孤独症、抑郁、老年痴呆多种重大疾病存在关联，其关键特征能够为医学检验提供全新的标志物和干预靶标。

然而，怎样才能解析关键微生物与特定疾病之间的关联与作用机制，后续医学筛查与干预又该如何进行？

近年来，南方医科大学珠江医院检验医学部主任、南方医科大学深圳医院院长周宏伟带领研究团队开展“人体微生物组检验与分析方法”研究，探索人体微生物组新标志物的研究策略及关键算法。日前，该研究项目获得2023年度广东省自然科学奖。

南方医科大学珠江医院检验医学部主任、南方医科大学深圳医院院长周宏伟

解析人体微生物组与特定疾病的因果机制

人体的肠道、皮肤、口腔、生殖道等部位寄生着数以万亿计的细菌和其他微生物。这些细菌群落既能帮助身体进行消化、生长和防御，却也可能是疾病发生与进展的关键因子。

为了理解这套复杂的微生态系统及其对健康的影响，从2008年起，周宏伟带领团队由原本的环境微生物研究逐渐转向人体微生物组研究，并从2015年起重点关注人体微生物组与不同特定疾病与之间的联系与作用机制。

南方医科大学珠江医院检验医学部主任、南方医科大学深圳医院院长周宏伟

作为一个新兴领域，人体微生态研究存在诸多难题。其中，最为核心的问题是菌群标志物的鉴定结果混乱，不同研究所揭示的疾病关键菌常常不一致，甚至互相矛盾。

为了提供解决方案，周宏伟打造起跨学科团队，涵盖检验、遗传、免疫、计算机与生物信息等多个领域。“基础研究面临许多未知的设想、情景和结果，跨学科的交流碰撞非常重要。”他说。

人体微生态研究离不开大样本的数据支持。在开展肠道微生物组研究过程中，研究团队与广东省疾病预防控制中心、广东省公共卫生研究院合作，借助慢病与营养调查公共卫生项目，采集了近万个志愿者的肠道菌群标本，为开展大数据挖掘提供了宝贵的资源。

进而要解决的，是大样本数据的分析与处理能力。为此，周宏伟团队搭建起完善的数据挖掘平台，通过高通量测序技术同时对上千种微生物开展定性和定量的检测，并在此基础上结合流行病学与计算方法，解析关键微生物与疾病间的作用关系。

考虑到人体微生物组动态变化的特征，周宏伟还将关注点瞄向了人工智能。“现在我们正在南方医科大学珠江医院与深圳医院布局人工智能计算平台。通过机器学习不断完善算法，人工智能可以帮助我们更加快速、精准地开展检测和干预，加快对人体微生物的理解。”他说。

推进菌群移植等成果转化，助力湾区健康

在周宏伟看来，人体微生物组研究大致可以分为三个阶段：第一个阶段重点在于发现特定菌群与疾病或健康状况之间的关联；第二个阶段要理解微生物组与疾病之间的分子作用机理与致病机制；第三个阶段则是从研究向临床转化，实现对疾病的预防和干预。

“目前，我们整体处于第二、第三阶段之间，由机制研究走向临床干预。”他说。

实际上，周宏伟团队目前已经在脑卒中、肝性脑病、妊娠期高血压、类风湿性关节炎、女性生殖健康等多个系统疾病领域的临床转化中取得了进展。

周宏伟团队成员在实验室开展研究

南方医科大学珠江医院检验医学部副主任技师陈慕璇近年来一直专注女性阴道菌群研究。她表示，研究已经证实女性的阴道菌群和生殖健康、子代发育等有所关联。“比如说，阴道菌群的紊乱可能会增加女性感染HPV（人乳头瘤病毒）和罹患宫颈癌的风险；还诱发早产、胎盘早剥等疾病的发生。”但与此同时，当乳杆菌在阴道中处于主导地位时，阴道通常则能够维持一种健康的状态。

基于此，研究团队招募人群，开展了阴道菌群移植等尝试，将提取出的特定益生菌移植到患者生殖道中，塑造健康菌群状态，改善生殖健康。

但周宏伟也强调，生物医学从基础研究到最终的产品落地通常要经历漫长的周期。团队后续将基于现有成果，分阶段、分批次、分策略逐步开展尝试，推动临床干预的落地转化。

不过，他对此过程非常乐观：“因为粤港澳大湾区提供了扎实的科研创新与转化土壤，同时也是医药健康产业发展的高地之一。”

在周宏伟看来，实现人体微生物组研究落地转化，需要三类人才——基础研究人才、临床人才、产业人才。而大湾区恰好汇聚了这样一批人才资源，为后续的研发与转化提供了扎实的支撑。

未来，他期待粤港澳大湾区能够打造起人体微生物组科研成果转化孵化平台，将既有的人才、技术汇聚于此，为湾区健康事业和医药创新产业的发展提供解决方案。