梅奥诊所的一组研究人员开发了一种创新的计算工具，可以分析肠道微生物群，这是一个由消化系统内数万亿细菌、真菌、病毒和其他微生物组成的复杂生态系统，以提供对整体健康状况的见解。在《自然通讯》上发表的一项新研究中，该工具在区分健康个体和患有任何疾病的个体方面至少有80%的准确率。该工具是通过分析代表各种疾病、地理区域和人口群体的8000多个样本的粪便肠道微生物组概况而开发的。这个工具被称为肠道微生物组健康指数2，它可以检测到肠道健康的细微变化，确定一个人是否正在患病或正在康复。研究人员使用生物信息学和机器学习方法分析了从26个国家和六大洲的54项已发表研究中收集的粪便样本中的肠道微生物群特征。这种方法产生了一个多样化和全面的数据集。这种能力解决了人类微生物组研究中长期存在的挑战，包括定义什么是“健康”微生物组，并确定潜在健康问题的早期指标。它还填补了现有健康和保健衡量工具的重大空白。肠道微生物群在消化、代谢和免疫功能中起着至关重要的作用，研究人员发现肠道微生物群的失衡可能与各种慢性疾病有关。“最后，我们有一个标准化的指数来定量衡量一个人的肠道微生物群有多‘健康’，”梅奥诊所个性化医学微生物组项目中心的资深作者和计算生物学家Jaeyun Sung博士说。他补充说:“我们的工具不是为了诊断特定的疾病，而是作为一种主动的健康指标。”“通过在出现严重症状之前识别肠道健康的不利变化，该工具可能会告知饮食或生活方式的改变，以防止轻微问题升级为更严重的健康状况，或提示进一步的诊断测试。”通过回答一个人的肠道是健康的还是有患病的趋势，我们的最终目标是让个人能够主动采取措施来管理自己的健康。”工具开发过程包括识别微生物种类，仔细选择最相关的特征和优化机器学习模型。最终结果是筛选肠道微生物组样本并量化其与健康(无疾病)或非健康(患病)个体的相似程度的指数。研究小组首先在8000多个微生物组样本的训练集上测试了该指数，然后在1140个样本的新队列上验证了它的工作。该团队还在各种临床情况下测试了其工具，包括接受过粪便微生物群移植的人，以及改变膳食纤维摄入量或接触抗生素的人，以证明其检测肠道健康变化的能力。肠道微生物组健康指数2建立在团队原始工具的基础上，通过整合更广泛的数据和使用精细的计算方法。研究小组希望这个新版本能提高评估肠道健康和监测肠道微生物组变化的精度。Sung博士和他的团队计划进一步开发肠道微生物组健康指数，通过扩大其数据集，包括来自不同人群的更广泛的微生物组样本，并通过添加更先进的人工智能技术来提高该工具的预测准确性和适应性。文章标题：Gut Microbiome Wellness Index 2 enhances health status prediction from gut microbiome taxonomic profiles文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51651-9
