2012年9月27日，由來自深圳華大基因研究院、深圳市第二人民醫(yī)院等單位組成的中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)完成的“腸道微生物與Ⅱ型糖尿病的宏基因組關(guān)聯(lián)分析”研究成果在*雜志《自然》（nature）上在線發(fā)表。該研究為全面揭示Ⅱ型糖尿病與腸道微生物之間的關(guān)系奠定了重要的分子基礎(chǔ)，為通過DNA序列的微生物分類提供了新方法。這項(xiàng)成果同時(shí)也體現(xiàn)出基于腸道菌群的關(guān)聯(lián)分析在糖尿病的臨床評(píng)定和病人診斷中的應(yīng)用價(jià)值和前景。

Ⅱ型糖尿病（type 2 diabetes, T2D）是一種由遺傳和環(huán)境因素共同引起的復(fù)雜內(nèi)分泌疾病。久病可引起多個(gè)系統(tǒng)損害，病情嚴(yán)重或應(yīng)激時(shí)可發(fā)生急性代謝紊亂，如酮癥酸中毒等。其病因和發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，目前認(rèn)為屬多基因、多因素的異質(zhì)性疾病。人體腸道微生物對(duì)維持人類健康發(fā)揮著重大作用，并在腸道中保持著動(dòng)態(tài)的平衡。而這種平衡因某些因素被打破而致使腸道菌群發(fā)生紊亂時(shí)，人體可能就會(huì)患上各種疾病。近年越來越多的研究表明Ⅱ型糖尿病可能與腸道菌群存在相關(guān)性，但是一直缺少全面系統(tǒng)的研究成果來支持。目前糖尿病還無法*，而現(xiàn)有的治療方法也需要大力改進(jìn)。

在本研究中，來自華大基因的研究人員基于新一代鳥槍法深度測(cè)序技術(shù)，研發(fā)出一種新的宏基因組關(guān)聯(lián)分析（Metagenome-Wide Association Study, MGWAS）方法。通過該方法，他們對(duì)345個(gè)中國(guó)人的腸道微生物進(jìn)行了兩階段的宏基因組關(guān)聯(lián)分析，共鑒定出大約60,000個(gè)Ⅱ型糖尿病相關(guān)的分子標(biāo)記。本研究從分子層面上，明確了在中國(guó)人群中的糖尿病患者與非糖尿病患者在腸道微生物組成上差異。

此外，研究人員還建立了一個(gè)全新概念——宏基因組連鎖群（metagenomic linkage group，MLG），以便于對(duì)大量的宏基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行物種描述及分類，并可替代傳統(tǒng)的物種分類方法，而且能為未知物種提供宏基因組水平的信息，例如染色體上細(xì)菌物種的特定區(qū)域，質(zhì)粒和噬菌體等可移動(dòng)的遺傳因子。通過MLG分析，研究人員從物種組成上對(duì)糖尿病相關(guān)的微生物進(jìn)行深入解讀，發(fā)現(xiàn)有益菌群和有害菌群之間存在拮抗關(guān)系，這在梭菌的不同菌群間表現(xiàn)尤為明顯。

與其他疾病中出現(xiàn)的嚴(yán)重腸道菌群失調(diào)相比，本研究揭示：Ⅱ型糖尿病患者僅出現(xiàn)了中度的腸道微生物菌群失調(diào)。進(jìn)一步的功能分析表明，Ⅱ型糖尿病患者腸道中丟失了一些有益菌，反而一些有害菌有所增多，比如，產(chǎn)丁酸細(xì)菌在Ⅱ型糖尿病患者中有所減少，而丁酸主要可調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)平衡，對(duì)腸道健康起著關(guān)鍵性的作用。同時(shí)，一些增加的條件致病菌在本研究中的中國(guó)人群體中具有很高的多樣性。此外，微生物基因功能分析還間接表明腸道環(huán)境的氧化壓力等可能與糖尿病存在一定關(guān)系。該研究是世界范圍內(nèi)*個(gè)對(duì)腸道微生物進(jìn)行宏基因組關(guān)聯(lián)分析的成功*。不僅從物種、功能及生態(tài)群落上詳盡展示了腸道微生物與Ⅱ型糖尿病的關(guān)聯(lián)特征，而且還令人信服地指出腸道微生物可以更好地被用來對(duì)Ⅱ型糖尿病等疾病進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及監(jiān)控。

華大基因該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人覃俊杰博士表示：“目前普遍認(rèn)為很多慢性疾病都與腸道微生物相關(guān)，比如糖尿病和肥胖等。但在世界范圍內(nèi)，該領(lǐng)域研究都還缺少足夠證據(jù)來說明，究竟是哪些微生物決定了人體健康，以及這些微生物是如何決定的。華大基因擁有進(jìn)行大尺度并縱深研究的綜合實(shí)力，所以能在2010年*次發(fā)表人腸道微生物基因圖譜之后，再一次推動(dòng)腸道微生物研究領(lǐng)域的發(fā)展。將來，我們還希望能發(fā)現(xiàn)和積累更多的科學(xué)證據(jù)，從而更好地推動(dòng)腸道微生物研究在臨床上的應(yīng)用。”

華大基因執(zhí)行院長(zhǎng)王俊表示：“人體腸道微生物基因組作為人類的第二套基因組，與人類健康有著密切的關(guān)系。高通量測(cè)序技術(shù)與宏基因組學(xué)研究為更好的詮釋腸道微生物與人類健康提供了一條途徑，同時(shí)也有助于疾病的預(yù)防和治療。我相信，基于腸道宏基因組的個(gè)體化醫(yī)療時(shí)代已不再遙遠(yuǎn)。”