会议设立的企业展览中,基因帮作为特邀企业携病毒组和绝对定量技术参加展会,展出自主研发的病毒组检测技术、噬菌体筛选、绝对定量微生物组方案。相关技术在新病毒发现、动物和人健康疾病、噬菌体筛选及粪菌(病毒)移植、绝对定量宏基因组等领域的应用案例吸引众多科研院所专家学者驻足展开深入咨询,并探讨产学研合作可能性。
本次会议报告中,基因帮收获颇丰,现将会议学习笔记整理如下。
一、病毒与疾病大爆发
清华大学基础医学院程功教授在开幕式作《共生微生物与蚊媒病毒传播》的报告。目前已发现的 130 余种人类致病的蚊媒病毒,主要分布于黄病毒属、甲病毒属、正布尼亚病毒属和白蛉病毒属,其中登革病毒、寨卡病毒、西尼罗病毒和基孔肯亚病毒等在世界范围内传播广泛,引起严重的公共健康问题。然而,这类病毒尚无特效药,临床预防及治疗手段有限,当前主要依靠防蚊灭蚊阻断病毒传播,效果欠佳。
关于蚊媒病毒高效感染与传播机制,需从 “宿主 – 蚊虫” 间高效传播及蚊媒病毒高效感染蚊虫的分子机制两方面探索。程老师团队发现,环境共生菌 Rosenbergiella_YN46 是影响蚊虫对病毒易感性的关键肠道共生菌。该菌在我国云南省登革热流行区与非流行区蚊虫肠道中的丰度存在显著差异:非流行区蚊虫肠道中该菌丰度高,流行区丰度低,表明其可有效抑制蚊虫感染携带病毒。此 “共生菌环境干预阻断蚊媒病毒流行” 研究成果入选 2024 年度生命科学十大进展。
在蚊虫定位感染宿主方面,其主要依靠二氧化碳、温度或人体挥发物识别。人体气味由皮肤共生微生物产生的挥发性物质构成,个体间皮肤微生物菌群差异导致气味不同,进而影响对蚊虫的吸引能力。研究发现,蚊媒病毒感染可促进宿主皮肤微生物释放苯乙酮,增强蚊虫对感染宿主的趋向性,使其更易叮咬并获取病毒。因此,调控宿主皮肤微生物、重塑感染者气味,成为阻断蚊媒病毒传播的新策略。
共生微生物在蚊媒病毒感染与传播以及引起大规模暴发流行中发挥重要作用,但亟待加强对蚊媒传染病的基础研究。
二、噬菌体防治多重耐药菌感染
中国科学院深圳先进技术研究院马迎飞老师介绍了针对不同噬菌体,如何设计、构建具有高效浸染活性且安全的工程噬菌体的研究思路:
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解析噬菌体多样性与功能:通过宏基因组方法鉴定人和模式动物肠道病毒特征,借助培养组学解析人肠道噬菌体多样性与功能,并筛选噬菌体库。
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测试噬菌体疗法:采用迭代噬菌体适应性筛选策略,进行体外噬菌体抗性菌株和敏感性测试。研究表明,多重耐药鲍曼不动杆菌在同一组噬菌体压力下产生的抗性病变株,在体内外表现一致,该策略可应对噬菌体治疗中抗性株的产生问题。
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构建工程噬菌体:通过基因编辑和精简,构建高效、安全的工程噬菌体。
三、人工智能大模型在病毒组研究中的应用

中山大学医学院施莽教授报告了 AI 在病毒组研究中的进展。当前生命组学数据海量增长,但现有生物信息学流程基于已知规律进行病毒鉴定,能力有限。团队利用 AI 算法通过预测序列是否为 RdRP 蛋白进行 RNA 病毒鉴定,成功鉴定 180 个病毒超群(相当于 ICTV 分类体系下的病毒门/纲)、161979 个病毒种,大幅扩充 RNA 病毒库。
针对病毒鉴定后病原体致病特征评估、病毒蛋白功能解析、进化路径预测及病毒与宿主相互作用描述等问题,团队构建了 LucaVirus 模型。该模型具有轻量化、易部署的特点,在病毒组 “暗物质” 发现中,以 1/3 算力需求达到领先模型同等准确率,解决算力瓶颈问题。其在预测未知病毒蛋白功能标签方面表现优异,通过挖掘近年发现的 RNA 新病毒数据,发现 46 类、8074 种新型蛋白水解酶。此外,LucaVirus 模型精准预测未来毒株受体亲和力,相关系数达 0.9,超过其他领先蛋白质语言模型;预测新冠病毒抗原 – 抗体结合性准确性 > 90%,在真实应用场景中优势显著。
四、粪菌移植监管与应用
新加坡南洋理工大学李光前医学院黄曦介绍了粪菌移植(FMT)的实践与监管框架。FMT 是将健康供体粪便移植到患者体内,以恢复肠道微生物平衡,主要用于治疗复发性艰难梭菌感染,新兴适应症包括溃疡性结肠炎和克罗恩病,移植方式有结肠镜、胃镜、灌肠或胶囊等,可恢复微生物多样性,改善肠道健康和免疫功能。
FMT 处理流程包括供体问卷调查及实验室检测(供体合格率约 2%)、粪便采集运输、实验室处理、移植及监测。粪便库作为关键基础设施,实现了供体材料供应的标准化、可存储性和安全性。中美两国已建立了各自粪便库,如美国 OpenBiome 粪便库提供超 2000 例冷冻治疗,南京医科大学中国菌群移植中心粪便库是全球最大之一,除严格筛选供体外,还拓展了艰难梭菌感染以外的广泛临床应用。
全球 FMT 监管制度各异:美国 FDA 将其视为 “生物制品” 和 “药物”,需符合 IND 要求;英国 MHRA 作为未经许可药品管理,允许特定情况使用但需符合安全标准;法国和德国视为药物,需通过药品审批流程;意大利归类为移植组织,需符合组织工程法规。未来 FMT 在更多国家的应用,需临床医生、研究人员和产业界密切合作,以保障全球治疗的安全性、有效性和患者可及性。
五、呼吸道微生物与呼吸道疾病
中日友好医院邹晓辉报告了呼吸道微生物在呼吸道疾病中的作用。呼吸系统存在大量细菌,健康人呼吸道也有常驻微生物,如鼻腔的葡萄球菌、莫拉氏菌、丙酸杆菌,口咽的链球菌、罗氏菌、韦荣氏菌,肺部的普类沃菌、链球菌、鞭毛壶菌等。呼吸道菌群还参与慢肺阻、哮喘、肺纤维化等慢性呼吸道疾病,肺炎、脓毒症等急性呼吸道疾病,以及肺癌、肺结核等其他呼吸道疾病的发生发展。
健康肺部微生物遵循“适应岛模型”,即由上呼吸道迁移、清除和有限局部复制形成稳态低水平微生物群落,该模型可作为理解疾病状态的基础。健康状态下,呼吸道微生物群主要由迁入和移除决定;肺部疾病进展时,主要由区域生长条件决定。
当前呼吸道微生物研究存在关键科学问题:人群层面呼吸道微生物参考基因组和微生物目录未知,与急性呼吸道感染发生发展相关的微生物类群及于其互作的宿主免疫通路未知,动物模型验证技术不成熟。
团队基于全球21个主要国家和地区宏基因组数据集,构建了含超过3万完整基因组的口腔呼吸道菌群参考目录(OAPGC),还整合超 60T 呼吸道宏基因组测序数据,组装 44713 个高质量病毒基因组,构建呼吸道病毒参考目录。研究发现,呼吸道感染时菌群和宿主反应变化可作为鉴别诊断标志物,且健康状态下的呼吸道病毒组特征与后续呼吸道感染风险相关,可能通过调控呼吸道菌群发挥作用。
小结与感悟
2025中国肠道大会聚焦肠道微生物多领域研究前沿,深度展现了肠道微生物组在疾病机制解析、技术创新突破与临床转化应用中的多元潜力。
展望未来,基因帮病毒组核心技术体系与AI大模型的深度融合,将推动病毒鉴定技术向更精准、更广泛的维度跃升 —— 通过 AI 算法与病毒组检测技术的协同,实现未知病毒发现效率与准确性的双重突破。绝对定量宏基因组技术更将引领微生物研究从 “相对定量分析” 向 “绝对定量精准解析” 跨越,为揭示微生物群落与疾病的量化关联提供关键工具。与此同时,基因帮在噬菌体筛选领域的技术优势,将进一步赋能耐药菌感染防治,通过工程噬菌体的精准设计与迭代优化,为破解临床耐药困境提供创新方案。
THE END