人类肠道细菌采集中心（HiBC）为科学家提供了300多种活的肠道细菌菌株，其中许多菌株以前从未研究过，为炎症、免疫和未来基于微生物的治疗研究提供了有力支持。
在人类肠道内的众多细菌中，很少有菌株能够用于科学研究，而绝大多数仍然基本未知。为了解决这一缺乏知识的问题，德国的研究人员在该杂志最近发表的一项研究中，公布了一种新的公开的人类肠道细菌集合，称为人类肠道细菌集（HiBC）自然通信值得注意的是，HiBC项目还对新物种进行了正式的分类描述和命名，并将每一个菌株系统地保存在国际公共文化收藏中，这是一种确保全球研究人员接触的罕见做法。该系列还包含29种前所未有的物种，为了解肠道微生物如何影响人类健康和疾病提供了强有力的工具。
肠道微生物组
普通Phocaeicola vulgatus中的一个巨质粒促进了细菌粘附——携带103.4 kb pMMCAT质粒的菌株粘附在表面的速度是无质粒亲属的两倍，表明其在肠道定植中起作用。
人体肠道是影响消化、免疫甚至心理健康的数万亿细菌的家园。虽然脱氧核糖核酸（DNA）测序的进展已经确定了许多这些微生物，但对其中大多数的了解仍然很差，因为它们从未在实验室中生长过。这限制了研究它们的功能或测试它们如何影响身体的能力。
过去分离肠道细菌的努力已经产生了有价值的收集，但很少有菌株被公开。此外，易接近的物种往往缺乏基因组质量、生长条件和宿主来源等关键信息。许多潜在重要的细菌物种仅从其遗传特征中得知，而不是作为可以直接研究的活生物体。
这些挑战在微生物群研究，尤其是了解细菌如何与人类细胞相互作用或对治疗产生反应。为了揭示这些见解，科学家需要特征明确且易于获得的细菌菌株。这将允许直接实验来揭示特定微生物如何影响健康或疾病。
当前研究
每个菌株都会收到一个永久的数字ID——研究人员使用StrainInfo平台分配DOI，甚至在正式存放在培养物收集中之前就确保了可追溯性。
在获得伦理认可和参与者同意后，研究人员首先收集人类粪便样本，以建立一个全面的肠道细菌收集系统。样品以厌氧方式保存，以保存对氧敏感的微生物。在24小时内，它们在受控的无氧环境中进行处理，以保持细菌群落的完整性。
研究人员使用了两种主要的分离技术：一种是经典方法，即稀释粪便样本并将其摊铺在琼脂平板上以培养菌落；另一种是使用单细胞分配系统更精确地分离单个细菌。
每一个分离菌株都是用质谱法进行初步鉴定的。如果鉴定不清或怀疑有新物种，则提取DNA进行基因组测序。基因组测序使用Illumina平台，然后进行质量筛选、适配器移除和组装。只包括完成率超过90%、污染率低于5%的高质量基因组。
该研究还通过将16S核糖体核糖核酸（rRNA）基因与全球微生物组数据集进行比较，来衡量菌株的生态相关性。这有助于证实每种菌株的广泛性和潜在的重要性。此外，包括基因组数据、质粒序列和生长条件在内的所有信息都可以通过HiBC网站公开获取。
主要调查结果
该研究报告称，HiBC由340株细菌组成，代表198种不同的物种，包括29种以前从未描述过的物种。这使得HiBC成为迄今为止最全面、最容易获得的肠道细菌采集系统之一。该团队系统地将每种菌株保存到公共文化收藏中，如DSMZ、BCCM和JCM，这也有助于克服微生物组研究中的一个主要限制，确保活菌株及其元数据可用于未来的研究。
收集的菌株属于七个主要的细菌门，通常在人类肠道中发现，特别是在杆菌群和拟杆菌群中具有很高的代表性。新描述的物种包括新类型的粪杆菌属，以其消炎药影响，以及与健康和胃肠疾病相关的其他物种。
道德障碍阻碍了1063株菌株的获取——一半以上的保存菌株仅限于中国采集，而其他菌株由于未解决的采样道德问题而被《名古屋议定书》锁定。
近一半的菌株含有质粒，这些质粒是可移动的遗传元素，可以影响诸如抗生素耐药性和殖民化能力。在266个重组质粒中，一些被鉴定为“巨质粒”，长度超过100000个碱基对。其中一种质粒pMMCAT被发现可以促进表面粘附，这一特性可能有助于细菌在肠道定植。
此外，分析表明，在人类种群中普遍发现了几种新物种。在全球研究中，90%以上的样本中检测到了一些菌株，而其他菌株的流行率较低，但仍然显著。这表明这些微生物可能在肠道健康中发挥重要作用。
该研究进一步将特定的细菌特征与克罗恩病和溃疡性结肠炎等疾病联系起来。此外，发现由分离基因组编码的某些蛋白质与疾病状态有关，其中一些在健康个体中更为普遍，而另一些在患者中更为常见。这突出了肠道微生物与疾病之间的复杂关系，表明这些微生物可能有助于疾病的发展或保护。
结论
总的来说，HiBC为研究肠道微生物提供了重要的新资源，提供了活菌株和全面的基因组数据。它通过支持微生物与宿主相互作用的实验验证，实现了更精确的功能和机理研究，并显著推动了微生物组学研究。
此外，HiBC使肠道细菌及其遗传信息的数据变得容易获取，为更好的诊断、治疗打开了大门，并提高了我们对人类微生物组的总体了解。
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