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近日,首都医科大学附属北京世纪坛医院陈晨教授、曾辉教授团队在Cell Reports上发表题为Phage-related symbiosis and antagonism shape gut ecosystem dynamics in Lachnospiraceae and Bacteroidaceae的研究论文。该研究的核心创新在于自主开发了富集培养联合宏基因组单分子共编码测序技术(cMECOS),旨在攻克肠道微生物研究中低丰度物种及难培养/不可培养微生物基因组数据长期大量缺失的难题

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人体肠道微生物组中,约60%–80%的微生物因生长条件苛刻或丰度过低而无法通过传统方法培养,被称为肠道“暗物质”。已有研究表明,这些微生物在宿主代谢与免疫调控中发挥着关键作用,却长期缺乏系统性的发掘手段。cMECOS技术通过整合富集培养体系与单分子共编码测序技术,以极高深度和多种培养条件构建局部细菌共生体系,实现了对低丰度菌群的高效富集与精准解析,显著提升了宏基因组组装基因组(MAGs)的完整性与质量。

基于该技术,研究团队成功恢复了来自456个物种的5,006个高质量或中等质量(HMQ)的MAGs。与国际肠道菌群数据库相比,新构建的基因组在254个物种上实现了明显提升,其中70.9%(180/254)为低丰度细菌或难以培养/不可培养微生物。此外,研究还鉴定出38个先前未报道的物种和105个新亚型,进一步拓展了对健康人群肠道菌群的认知。更为重要的是,团队结合cMECOS技术、CRISPR间隔区分析与基因组代谢模型,揭示了维持肠道平衡的两种细菌相互作用网络:以毛螺菌科(Lachnospiraceae)为主的共生(合作)体系,以及以拟杆菌科(Bacteroidaceae)为主的拮抗(竞争)体系。该技术体系为揭示低丰度细菌在肠道稳态中的作用提供了新路径,也为靶向微生物组的治疗策略带来了新见解。

该论文的共同第一作者为 中南大学湘雅基础医学院 赵一鸣博士、首都医科大学附属北京世纪坛医院李佳瑞副研究员和韩凯助理研究员;共同通讯作者为附属北京世纪坛医院陈晨教授、曾辉教授以及 中南大学湘雅基础医学院 余正教授。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2026.117166

制版人:十一

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