商量布景

肠谈微生物组被鄙俚觉得是影响东谈主类健康的遑急生物系统，其生态结构和功能变化与多种精神贬抑密切关联。可是，现存商量多基于单一部队或特定疾病情景伸开，时时摄取“组间相比计谋，难以刻画不同东谈主群、不同疾病之间菌群变化的贯穿性与举座生态特征。绝顶是在跨国度、跨东谈主群的大畛域商量中，由于饮食、环境和工夫各异权贵，如安在大家法子上开拓一套可相比、可迁徙的肠谈菌群表征框架，系统刻画健康与疾病之间的偏移模式，也曾该畛域亟需握住的要道问题。

论文提要

2026年5月，广东省精确医学行使学会医学大数据与东谈主工智能分会副主任委员、医工结合分会委员、华南理工大学生物医学科学与工程学院吴凯素养与广州医科大学附庸脑科病院吴逢春素养合股BIGHI团队在外洋期刊《Advanced Science》发表最新商量效用，论文题为：“Dissecting Ecological Structure of Health and Disease in the Global Gut Microbiome”。商量提议了一种名为Wiredancer的大家微生物生态建模框架，并基于迥殊两万例宏基因组数据初度揭示，东谈主类肠谈微生物组并非沿健康—疾病轴发生原意贯穿漂移，而是会在有限生形容态之间发生系统性跃迁，最终酿成由“混乱、保护和并吞”组成的三态生态组织规章。进一步分析标明，健康东谈主群主要连结于高厚实生形容态，而疾病关联微生物组则说明出更高的闹翻性与情景漂移，请示疾病关联菌群非常本体上可能对应复杂生态系统厚实性下跌后的“生态相变”。该商量不仅冲破了传统单菌或二元分类商量框架，也为领路微生物组失衡、疾病异质性及跨疾病生态共性提供了新的表面视角。华南理工大学生物医学科学与工程学院吴凯素养、材料科学与工程学院施雪涛素养及广州医科大学附庸脑科病院吴逢春副院长为论文共同通信作家，华南理工大学博士生朱宝圆为论文第一作家。

终端分析

商量最初从面前微生物组商量面对的一个要道截止登程：不同国度、不同东谈主群、不同商量平台产生的数据高度异质，使得健康与疾病关联的菌群变化难以进行系统相比。为此，商量提议Wiredancer框架，从生态学角度对肠谈微生物组进行重新表征，不再聚焦单一物种各异，而是将个体菌群情景映射为贯穿的生态组成比例，从而在并吞坐标系下刻画东谈主类肠谈微生物组在健康与疾病之间的举座偏移模式。

图1 商量总体瞎想：构建大家肠谈菌群“并吞坐标系”

商量从大家法子登程，系统整合来自多个国度和地区的东谈主类肠谈宏基因组数据，最初刻画了样本在地舆分散与商量开端上的鄙俚异质性。在此基础上，通过β种种性分析评估健康与非健康东谈主群在举座群落结构上的各异，终端泄露两组在主坐标空间中存在权贵但高度重迭的分散特征，请示疾病关联的微生物组更正并非酿成彼此分离的结构，而更相宜贯穿偏移的生态模式。进一步结合α种种性与详尽健康关联瞎想分析发现，健康东谈主群在Shannon种种性和GMHI指数上举座更高，且二者在全体样本中呈权贵关联，响应出微生物种种性裁减与健康情景下跌之间的一致联系。值得翔实的是，这些各异在多商量、多部队布景下仍保握厚实，证明健康—非健康关联的微生物组变化具有跨东谈主群的一致性，但其说明体式更接近于举座生态结构的系统性偏移，而非原意的二元分化。

图2 大家法子下健康与非健康微生物组的举座偏移特征

在此基础上，商量进一步从生态结构简化的角度最先，摄取相似性敛迹的因子化建模计谋，从大家数据中提真金不怕火出三条厚实的微生物生态因子，雅博体育app中国官网入口用以刻画肠谈微生物组的主要变化标的。分析泄露，健康东谈主群在这些生态因子上的组合模式相对聚会，而非健康与疾病情景呈现更高的闹翻性，响应出微生物组在失衡情景下沿多条旅途发生偏移。这一终端强调，疾病关联的菌群更正并不存在单一模式，而是体现为生态系统厚实性下跌后的种种化演化终端。

图3 厚实微生物生态因子的提真金不怕火与考据

进相同式，商量从动态生态学角度分析肠谈微生物组在不同庚事阶段及纵向随访中的变化特征。终端标明，在健康情景下，生态因子随年事变化相对闲隙，而在非健康情景下则说明出更大的波动性和个体各异。通过情景鼎新与相似性分析，商量发现部分生形容态具有较高厚实性，而另一些更易发生迁徙，请示疾病关联的微生物组并非干预新的稳态，而是处于愈加不厚实、易漂移的生态环境中。

图4 因子的纵向部队考据

在大家生态规章的基础上，商量进一步从临床考据角度，将该生态表征行使于中国精神贬抑部队。分析泄露，抑郁症、双相贬抑和精神辞别症患者在生态空间中举座偏离健康基线，且偏移标的具有一致性。更遑急的是，这种生态偏移与多维领略功能损害权贵关联，标明微生物组的举座生形容态，而非单一菌群变化，可能响应精神贬抑中跨会诊的领略表型特征。

图5 重性精神疾病寂寞部队考据

终末，商量从个体层面与病程演化角度进一步分析微生物生态偏移的临床道理。通过量化个体联系于健康参考情景的生态偏离度，商量发现该瞎想可响应症状职守与潜在亚型各异。在纵向随访中，尽管临床症状可在短期内改善，但举座生态结构保握相对厚实，请示该生态表征更可能响应个体握久的微生物布景情景，而非短期症状波动的原意终端。

图6 基于个体因子的临床关联辩论

论断与征询

通过在大家法子宏基因组数据中系统构建并考据微生物生态因子，商量标明，东谈主类肠谈微生物组的健康—疾病变化并非就地闹翻，而是可被压缩为少数厚实且具有生物学道理的生态主轴。进一步分析发现，这些生态因子在不同东谈主群、不同商量布景下均说明出邃密的慎重性，大略同期刻画健康情景下的生态聚会性与疾病关联情景中权贵增强的生态闹翻性。生态因子不仅响应举座群落结构的系统性偏移，还与微生物种种性及详尽健康瞎想保握一致关联，请示东谈主类肠谈微生物组可能存在由“混乱、保护和并吞”组成的三态生态组织规章。总体而言，该商量为领路复杂疾病中的微生物生态失衡、个体异质性及动态演化经由提供了新的生态学视角与表面基础。

通信作家先容

吴凯，华南理工大学生物医学科学与工程学院素养、博士生导师，国度重心研发贪图首席科学家，广东省了得后生基金取得者，广东省精确医学行使学会医学大数据与东谈主工智能分会副主任委员、医工结合分会委员。永久聚焦精神神经疾病的脑功能汇聚毁伤机制相当与微生态系统的交互联系，主握国度重心研发贪图、国度当然科学基金及广东省重心名堂等科研课题20余项，以通信作家身份在PNAS、Advanced Science、Research、Journal of Translational medicine及NeuroImage等外洋高水平期刊发表论文180余篇。

课题组前期关联论文：

[1]Wu F， Zhu B， et al. The Brain-Gut Health Initiative (BIGHI): A Prospective Cohort on Psychiatric Disorders in China[J]. Research， 2026.

[2]Yunheng Diao， Yuanyuan Huang， Baoyuan Zhu， Minxin Guo， Wei Wang， Zhaobo Li， Wenhao Li， Heng Zhang， Jing Zhou， Xiaobo Li， et al. Heterogeneity-Aware， Multiscale Annotation of Shared and Specific Neurobiological Signatures among Major Neurodevelopmental Disorders. Research. 0:DOI:10.34133/research.1115.

[3]Guo M， Zhang H， Huang Y， et al. Transcriptional patterns of nodal entropy abnormalities in major depressive disorder patients with and without suicidal ideation. Research. 0:DOI:10.34133/research.0659.

[4]Wang Y， Feng S， Huang Y， et al. Revealing multiple biological subtypes of schizophrenia through a driven approach[J]. Journal of Translational Medicine， 2025， 23(1): 505.

[5] Peng R， Wang W， Liang L， et al. The brain-gut microbiota network （BGMN） is correlated with symptom severity and neurocognition in patients with schizophrenia. Neuroimage. 2025;308:121052. doi:10.1016/j.neuroimage.2025.121052.

[6] Wang H， Peng R， Huang Y， et al. MO-GCN: A multi-omics graph convolutional network for discriminative analysis of schizophrenia. Brain Res Bull. 2025. doi:10.1016/j.brainresbull.2025.111199.

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[8] Li W， Gao C， Li Z， et al. BrainFusion: a Low‐Code， Reproducible亚博(中国)体育app， and Deployable Software Framework for Multimodal Brain‒Computer Interface and Brain‒Body Interaction Research[J]. Advanced Science， 2025: e17408.