微生物组项目
显微镜的发明使科学家得以认识微生物如何引发人类感染和疾病传播。如今借助基因组测序技术,研究人员发现寄居于人体内外的古菌、细菌、真菌和病毒群落——统称人类微生物组——对人体健康具有远超预期的重要作用。
人体微生物组及其遗传物质数量远超人体细胞和基因,这一庞大生态系统在维持健康中扮演关键角色。当其平衡被破坏时,可能引发严重健康问题。
例如抗生素暴露可能扰乱正常菌群平衡,导致艰难梭菌(Clostridium difficile)过度增殖及严重肠道炎症。通过微生物组移植重建正常菌群可有效恢复健康。
微生物组项目研究人员正深入探索微生物组与健康疾病关系的八大核心问题:
- 微生物组能揭示哪些健康信息?
- 结肠微生物群是否引发肠易激综合征症状?
- 肠道微生物如何影响关节、肝脏和免疫系统?
- 饮食相关代谢产物是否影响结肠癌发生?
- 基因测序能否识别引发细菌性阴道病的致病微生物?
- 微生物组失衡是否导致自身免疫疾病?
- 科学家如何将微生物组研究成果转化为新型诊断和预测方法?
重点项目研究
白色念珠菌(Candida albicans)
白色念珠菌是人体常见共生真菌,可引起鹅口疮、尿布疹甚至系统性感染。其与微生物组相互作用呈现双重性:与益生菌共生可抑制其过度增殖,与致病菌协同则加剧感染风险。该菌产生的代谢产物及毒素可改变微生物生态环境,影响免疫应答及疾病发展。项目聚焦其在哮喘、特应性皮炎、食物过敏等疾病中的作用机制。
麸质敏感性研究
肠道菌群结构改变与胃肠疾病密切相关。研究对比乳糜泻患者及肠易激综合征患者的肠道菌群特征,旨在开发针对麸质敏感及肠易激综合征的创新疗法。
艰难梭菌感染
作为美国医院获得性腹泻首要病因,该感染仍存在治疗反应预测及复发风险评估难题。研究通过分析结肠菌群构成,开发疗效预测工具。
类风湿性关节炎
长期肠道菌群失调伴黏膜屏障减弱可能引发慢性炎症。通过对比患者及其健康亲属的肠道菌群,识别关键致病微生物及生态特征,为早期预测和精准治疗提供依据。
结肠癌代谢通路
研究聚焦饮食-菌群-代谢物-基因损伤轴,测试硫酸盐还原菌和产甲烷菌等代谢通路的致癌潜力,破解饮食因素诱发癌症的分子机制。
细菌性阴道病诊断
利用基因组测序解析阴道微生物群在疾病中的作用,开发新型诊断和治疗策略。
床旁检测设备
开发即时诊断细菌感染的便携式设备及免疫反应监测微流控平台,助力重症监护和家庭医疗决策。
癌症风险预测人工智能
构建整合因果推断、人工智能和机器学习的多组学分析工具,精准识别癌症易感基因型和表型,推动个性化防癌策略。
个体化医疗案例:Dianne的故事
微生物组移植成功治愈抗生素耐药性肠道感染。
微生物组研究动画
通过最新基因分析技术解析微生物组遗传密码,用于疾病检测和预防。
普尔纳·卡希亚普医学博士(Purna C. Kashyap)
伯纳德和艾迪丝·沃特曼主任
微生物组项目负责人
临床试验
寻找正在招募志愿者的微生物组研究项目。
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