在过去几十年里，益生菌在治疗疾病方面效果显著。然而，具有高发病率和死亡率的肥胖是复杂且多因素的。多靶点益生菌组合可以在多个靶点上实现协同效应，提高疗效并减少副作用，有望在治疗多因素疾病时取得更好的治疗效果。但在自然群落中，细菌之间的负面相互作用占主导地位，两菌种互惠互利的合作关系则相对罕见。这一自然现象导致随机的多菌组合可能会因为负面相互作用而恶化治疗效果。因此，在进行多菌组合时，一定要充分考虑菌与菌之间的生态关系，设计可共生益生菌群落（SPC）以实现高效的疾病治疗。

2024年11月3日，华中科技大学生命学院刘智教授团队在top期刊《Gut microbes》在线发表题为“Symbiotic probiotic communities with multiple targets successfully combat obesity in high-fat-diet-fed mice”的学术论文。

该研究针对发病率高且发病机制复杂的肥胖症，设计了具有多靶点效应的共生益生菌群落（SPC），以促进高效的抗肥胖治疗。首先，通过体外高通量筛选，获得了28种具有不同抗肥胖靶点的益生菌。进一步研究发现随机的多菌株组合竟然比单菌株治疗效果差，预示着菌株间负面相互作用的存在。然后，该研究将体外筛选的28种益生菌组合成649多菌组合。经过体外共培养和体内共生实验，发现只有四种（<0.7%）组合通过被证明是可共生益生菌群落（SPC）。进一步的全基因组规模代谢模型（GSMM）分析揭示，在这四个SPC中，菌之间存在着丰富的代谢物交换，涉及氨基酸相关代谢及能量代谢。最后动物实验表明，该4个SPC都以高水平的安全性成功对抗了肥胖及其并发症。总体而言，这些研究结果提供了一种基于物种生态共存的设计策略，对未来多菌株组合的设计和应用提供了新的见解。

共生益生菌群落通过多靶点治疗高脂饮食诱导的小鼠肥胖

华中科技大学生命学院刘智教授、陈卫华教授、昆明医科大学张瑞林教授和云南省第一人民医院孙翳教授为共同通讯作者。华中科技大学生命学院博士生郭丁铭，硕士毕业生邓云为第一作者。华中科技大学生命学院为第一完成单位。武汉东湖高新技术开发区生物抗衰老研究院的林国华老师参与了本次研究。

近年来，华中科技大学生命科学学院刘智教授团队致力于深入研究肠道微生物资源的开发与利用，深入揭示益生菌应答宿主信号，参与宿主免疫、代谢调节的分子机制，以期为理解肠道微生物与疾病治疗提供科学依据。近5年，该团队的研究成果已在包括《Cell Host & Microbe》、《Advanced Science》、《Microbiome》、《Nucleic Acids Research》、《Gut Microbes》等国际知名学术期刊上发表。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省自然科学基金、云南省高层次卫生人才培养项目和云南省杰出医生项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2420771