健康肠道微生物群或是预防儿童发育迟缓的关键
LA JOLLA（2025年9月9日）——全球五岁以下儿童死亡病例中超过半数与营养不良相关。幸存者可能面临终身认知障碍、发育迟缓、学业受损、经济不稳定及女性生殖健康问题等后遗症。这一重大公共卫生危机亟需解决方案，最新研究显示肠道微生物群——人体肠道内的细菌、病毒及其他微生物群落——可能是突破口。
索尔克研究所研究人员在马拉维开展幼儿纵向研究，分析营养不良、肠道微生物健康与儿童生长的关系。马拉维是全球发育迟缓发生率最高的国家之一（35%）。通过对8名幼儿近一年的粪便样本追踪，发现肠道微生物基因组变化越频繁的儿童生长状况越差，提示微生物群稳定性可能是肠道健康的重要指标。
研究团队利用新数据集建立全球首个儿科营养不良微生物泛基因组库，包含986种微生物的完整遗传信息。这项公共卫生资源将助力营养不良的预测、预防与治疗。团队开发的创新工作流程在保证数据精度的前提下显著提升效率，未来可应用于其他疾病研究及偏远地区宏基因组学研究。
该研究由索尔克研究所联合圣路易斯华盛顿大学医学院和加州大学圣地亚哥分校完成，成果发表于《细胞》杂志（DOI:10.1016/j.cell.2025.09.009）。
"尽管过去十年已发现微生物群与营养不良的关联，但基因和生物因素仍属未解之谜。"共同通讯作者、索尔克研究所教授托德·迈克尔表示，"通过尖端基因测序和纵向研究设计，我们首次锁定特定微生物变化与生长迟缓的关联，这为影响全球1.5亿儿童的健康危机开辟了新诊疗路径。"
营养不良与微生物群研究溯源
2013年首项揭示微生物群、饮食与重度营养不良因果关系的研究发现：将营养不良儿童的微生物移植到实验小鼠体内并喂食马拉维饮食，小鼠出现相似的体重下降现象。这项突破性发现确立了微生物群与营养不良的直接关联。该研究作者、华盛顿大学儿科教授马克·马纳里是本次索尔克研究的共同通讯作者。
新研究聚焦于吸收不良导致的营养不良。通过年龄身长评分（LAZ）追踪儿童生长状况，发现持续低分或评分恶化通常与慢性肠道炎症或环境性肠功能障碍有关。科学家证实，功能异常的微生物会削弱人体营养吸收能力。
研究团队设定两大目标：1）构建涵盖LAZ变化儿童的肠道微生物多样性综合数据库；2）评估细菌基因组是否可预测营养不良风险。
微生物群数据库构建突破
基因组学采用"短读长"和"长读长"两种测序技术。短读长将DNA切割为50-300bp片段，长读长则生成5,000-4,000,000bp大片段。如同拼图游戏，长读长技术相当于将200个10片拼图取代200个1000片拼图，显著提升效率。
研究团队对8名幼儿的粪便样本进行11个月5次纵向采样，建立首个长读长微生物基因组数据库。"这种时间跨度的动态监测让我们同时观察个体内外的变化。"共同通讯作者、华盛顿大学助理教授凯文·史蒂文森表示，"数据揭示了传统横断面分析无法显示的关联。"
长读长技术使微生物基因组完整度提升50倍。第一作者杰里米亚·米尼克指出："我们优化了最高效、经济的长读长工作流程，样本分析量达到既往研究的10-20倍，成功建立了营养不良领域亟需的基因资源。"
研究发现突破性结论
通过新型泛基因组比对工具，研究者发现四个属（双歧杆菌、巨球菌、粪杆菌和普雷沃氏菌）中改善与恶化组的基因差异。更显著的发现是微生物基因组多样性的时间规律。
"生长改善儿童种内微生物泛基因组稳定，而生长迟缓者呈现不稳定状态。"马纳里教授强调，"这提示我们可通过微生物基因多样性评估肠道健康状况。"
研究四大突破性成就
- 样本量突破：超过既往研究10-20倍
- 建立全球首个纵向儿科营养不良微生物基因库（986个完整基因组）
- 首次发现微生物基因组不稳定与儿童生长的关联
- 优化长读长测序工作流程，适用于多学科研究
迈克尔教授展望："这项技术不仅提升大流行监测、抗生素耐药性研究能力，还将助力农业生产力提升、环境监测和生物多样性保护，为现场分子实验室带来实时洞察力。"
研究得到NOMIS基金会、塔格基因组基金等资助。索尔克研究所致力于神经科学、癌症、衰老等领域的基础研究，由脊髓灰质炎疫苗发明者乔纳斯·索尔克创立。
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