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　　微生物組和宏基因組是近年來微生物學研究領域的新方嚮，《人體微生物組》是引導讀者瞭解人體微生物組及與健康關係的係統專著。

內容簡介

　　隨著生命科學研究的不斷發展，人類邁入瞭後基因組時代。宏基因組學技術作為研究環境微生物多樣性、篩選新的功能基因和生物活性物質的重要手段之一，也蓬勃發展起來，它必將會對人體微生物抗藥性研究、人體與不可培養病原菌的相互關係的探索等方麵做齣重大貢獻。
　　《人體微生物組》旨在對人體發現的微生物多樣性進行概覽，並介紹以往在微生物群落與人體健康關係方麵所做的研究工作。共十四章，第一章介紹瞭人體微生物組計劃（HMP）；第二章和第三章介紹人體微生物組的研究工具；第四章從數學角度解釋瞭微生物群落結構與多樣性。第五至第九章介紹瞭身體各部位（呼吸道、口腔、生殖道和腸道）的微生物群落。第十章和第十一章綜述瞭利用動物模型對微生物組和宿主免疫的研究。第十二章講述瞭如何利用基因組的培養方法解決許多與人體相關的微生物在實驗室中仍然培養不成功的問題，並在第十三章中介紹瞭許多全新的培養方法。第十四章論述瞭益生元、益生菌和閤生元如何改變體內菌群來促進健康。

目錄

第1章 美國國立衛生研究院的人體微生物組計劃
1.1 引言
1.2 人體微生物組研究的起源和人體微生物組計劃
1.3 HMP項目的指導原則、結構和方嚮
1.3.1 HMP的指導原則和群落資源計劃的建立
1.3.2 HMP大規模測序中心
1.3.3 數據協調與分析
1.3.4 參照菌株微生物基因組序列
1.3.5 多種微生物組的健康成年人群組研究
1.3.6 微生物組--疾病相關的示範項目
1.3.7 技術開發
1.3.8 計算工具
1.3.9 微生物組研究的倫理、法律與社會問題
1.4 人體微生物組計劃的産品
1.4.1 健康成年人群組研究的衍生數據集
1.4.2 用於人體微生物組研究的計算工具
1.4.3 HMP齣版物
1.5 NIH資助的其他人體微生物組研究
1.6 未來人體微生物組研究的方嚮
參考文獻
第2章 人體相關微生物群落的錶徵方法
2.1 引言
2.2 基於免培養的技術
2.2.1 利用係統分類標記研究群落結構和組成
2.2.2 遺傳潛能多樣性
2.2.3 超越代謝潛能：轉錄組學，蛋白組學，代謝組學
2.3 培養
2.4 方法選擇
參考文獻
第3章 係統分類芯片
3.1 引言
3.2 係統分類探針設計
3.3 係統分類芯片的樣品製備
3.4 係統分類芯片的應用
參考文獻
第4章 描述微生物群的數學方法：對富含微生物環境進行分析推斷
的實踐與理論 694.1 引言：環境外推法的實踐
4.2 環境外推法的理論
4.2.1 罐子模型
4.2.2 典範轉移
4.2.3 預測樣本的範圍
4.3 樣本範圍的平均分析
4.4 樣本範圍的條件分析
4.4.1 泊鬆點過程的稀化特性
4.4.2 嵌入算法
4.5 結語
參考文獻
第5章 邊界處的緊張局勢：宿主遺傳和腸道菌群如何共同促進
剋羅恩病的發生855.1 引言
5.2 人類炎性腸病
5.3 腸道菌群和炎性腸病
5.4 與炎性腸病相關的人類遺傳位點
5.5 宿主遺傳特性如何影響腸道菌群形成
5.6 建立菌群失調與剋羅恩病模型
參考文獻
第6章 人體呼吸道微生物
6.1 引言
6.2 肺部特徵及環境
6.2.1 正常肺
6.2.2 囊性縴維化
6.2.3 呼吸機相關性肺炎
6.2.4 支氣管肺發育不良
6.2.5 哮喘
6.2.6 慢性阻塞性肺疾病
6.3 呼吸道微生物組研究展望
參考文獻
第7章 口腔菌群：是福，是禍？
7.1 引言
7.1.1 解剖學
7.1.2 唾液
7.2 從定植到群落
7.2.1 初始附著
7.2.2 細菌間的物理相互作用
7.2.3 細菌間的代謝相互作用
7.2.4 細菌間的相互拮抗作用
7.2.5 細菌間信號
7.2.6 生物膜基質
7.3 群落在健康和疾病中的作用
7.3.1 健康狀態
7.3.2 疾病狀態
7.4 口腔菌群和全身性疾病
7.4.1 菌血癥
7.4.2 感染性心內膜炎
7.4.3 動脈粥樣硬化
7.4.4 糖尿病
7.4.5 肥胖
7.4.6 不良妊娠結局
7.5 結語
參考文獻
第8章 泌尿生殖道菌群
8.1 引言
8.2 女性生殖道的微生物生態係統：微生物在生物地理方麵對生殖的影響
8.3 關於BV的科學論戰
8.4 高通量測序時代的陰道微生物組
8.5 2025年陰道健康：如何理解陰道微生物組對未來女性護理的影響
8.6 男性菌群：一個硬幣的兩麵還是不同的行情?
8.7 結語
參考文獻
第9章 健康與疾病狀態下人體腸道菌群的功能結構
9.1 引言
9.2 腸道菌群
9.2.1 上消化道內的細菌
9.2.2 小腸
9.2.3 大腸內的細菌
9.2.4 菌群在結腸功能中的作用
9.2.5 黏液屏障
9.2.6 糞便菌群
9.3 疾病中結腸菌群的變化
9.3.1 炎性腸病時黏液屏障的破壞
9.3.2 組成黏液屏障的潛在要素
9.3.3 兼性病原體的作用
9.3.4 減弱黏液屏障黏度的物質
9.4 重建黏液屏障可能的方法
9.5 健康人、炎性腸病和其他胃腸疾病患者糞便菌群的生物結構
9.6 位點依賴性結腸微生物結構變化
9.6.1 黏液層
9.6.2 結腸生物發酵罐的工作（腸道）區域
9.6.3 結腸生物發酵罐的生發區
9.7 結語
參考文獻
第10章 從果蠅到人：瞭解共生微生物如何影響宿主免疫與健康
10.1 引言
10.2 在人類和動物模型中的微生物多樣性
10.3 比較免疫：動物體內免疫係統的進化
10.4 維持腸道穩態
10.5 共生菌對宿主健康的作用
10.5.1 炎性腸病
10.5.2 多發性硬化癥
10.5.3 糖尿病
10.6 尋找閤適的細菌組閤：將我們對共生菌宿主關係的瞭解用於治療
參考文獻
第11章 從動物模型研究中深入瞭解人體微生物組
11.1 引言
11.2 動物模型係統
11.2.1 烏賊
11.2.2 綫蟲
11.2.3 水螅
11.2.4 水蛭
11.2.5 舞毒蛾
11.2.6 果蠅
11.2.7 白蟻
11.2.8 小鼠
11.2.9 斑馬魚
11.3 宿主相關微生物群落的建立
11.3.1 定植可視化和共生細菌缺陷突變菌的鑒定
11.3.2 確定菌群組成的宿主遺傳決定因素
11.4 在宿主生物學中寄居微生物群落的功能
11.4.1 微生物對上皮組織的影響
11.4.2 微生物對免疫係統的影響
11.5 結語
參考文獻
第12章 與時俱進：基因組時代的分離培養技術
12.1 引言
12.2 分離、生長和培養技術
12.2.1 分離
12.2.2 生長
12.2.3 培養
12.3 在變化著的世界裏變化
參考文獻
第13章 人體菌群培養的新方法
13.1 引言
13.2 菌群培養方法學
13.3 應用於人體菌群
13.4 展望未來
參考文獻
第14章 掌控人體內部菌群：益生元，益生菌和閤生元
14.1 引言
14.2 益生菌
14.2.1 益生菌對健康的益處
14.2.2 老年人
14.2.3 益生菌的其他用處
14.3 益生元
14.3.1 益生元與健康
14.4 閤生元
14.4.1 炎性腸病
14.4.2 閤生元的其他用途
14.5 結語
參考文獻
索引

精彩書摘

　　1．3．6 微生物組——疾病相關的示範項目
　　HMP的第四個資源包括一組計劃項目，這組項目用來確定是否可以檢測到微生物群落組成與特定疾病之間的關係。人們在啓動計劃之初就認識到不能研究確定特定疾病與微生物組變化之間是否存在因果關係，然而，有足夠的證據證明在一些疾病過程中微生物群落發揮瞭一定作用。“示範項目”就是在許多假定與微生物相關的疾病中將這一問題作為目標，示範項目有1年的開始試驗階段，在此期間15個項目招募受試者並測試采樣方案。經過隨後的行政審核後，初期的15個項目中有11個項目受到繼續資助，進行隨後三年的研究工作。
　　在這11項研究中，有6個項目研究與腸道疾病相關的微生物組，3個項目研究微生物組與泌尿生殖係統環境或疾病，另外2個項目研究微生物組與皮膚病（錶1．3）。根據研究，招募的受試者年齡範圍從齣生到50歲以上，人數介於19—489之間，大部分都是病例——對照研究。幾乎所有的研究都包括靶嚮16S rRNA基因測序，有一些研究包含對棲息於不受影響的身體部位和感興趣的病變組織中的微生物組進行WGS宏基因組測序。一些研究還包括微生物組功能標記的分析，如分析微生物群落的基因錶達或基因産物，或微生物組的代謝組學研究。
　　這些項目是嚴格控製的各種案例研究，以大量人群調查支持微生物變化與特定疾病發生之間的相關性。這些研究將為進一步研究提供有價值的數據集，因為它們有詳細的臨床元數據，如疾病錶型和係統分類以及在對照和疾病相關組織中進行的微生物組群落全分析等。許多研究還包括分析從感興趣的病變組織中分離齣的參照菌株的微生物基因組序列，數據正在被迅速發布到公共領域。許多研究還包含疾病發生前微生物組的錶徵，針對於疾病的存在産生的反應，或在某些情況下，對於標準的護理乾預措施産生的反應，因此包含瞭微生物群落與特定疾病發生之間相關性研究的多維分析。
　　一些示範項目研究的早期結果已經開始錶明典型微生物組似乎與所研究的特定疾病有關聯。例如，新生兒小腸結腸炎、食道腺癌、潰瘍性結腸炎、剋羅恩病和濕疹都似乎具有與疾病狀態相關的特徵微生物群落，不同於對照組織中的微生物組成。此外，與其中一些疾病狀態相關的微生物特徵包括其結構的標記物，例如群落組成以及功能性標記物，如與疾病相關的微生物群落的宏蛋白組學，為在診斷或預後方麵可能的應用提供瞭一組標記物。
　　此外，在一些情況下微生物標記物可能先於疾病齣現。例如，胃食管返流疾病（GERD）的特徵是一係列疾病，開始為返流性食管炎，接著在大約20％的病例中齣現持續性Barrctt食管，在罕見的情況下Barrctt食管病例發展到食管腺癌。在Pei／Ncls。n食管腺癌示範項目的研究中，發現該疾病中間階段（Barrctt食管）的微生物組似乎與那些發展為腺癌患者的微生物組相似，這錶明Barrctt食管的微生物組是癌微生物組的潛在前導狀態。
　　……

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