世界上最大的数字微生物收藏旨在改变健康研究

戈尔韦大学的研究人员创建了世界上最大的数字微生物集合——近25万个计算机模型——以帮助彻底改变我们对人类微生物组及其对健康影响的理解

这项发表在《细胞系统》上的研究侧重于细菌微生物组——生活在我们身体内外的细菌群落

该团队创建了APOLLO，这是一个由247092个高级计算机模型组成的集合，每个模型都代表了这些群落中发现的不同微生物的独特代谢过程

这个前所未有的数据库将使科学家能够使用软件研究微生物在人体内的功能以及与健康和疾病的相互作用，以加速新的健康发现，否则这些发现将完全依赖于使用活生物体的繁琐实验

跨越多个大洲、年龄组和身体部位，APOLLO是迄今为止创建的最广泛的人类微生物组计算模型集合

该研究项目建立在该团队长达十年的专业知识之上，这些专业知识来自早期的AGORA（数百种微生物）和AGORA2（数千种微生物）世代

该团队还基于真实样本创建了14451个个体微生物群落的计算机模拟，以揭示微生物代谢如何因身体部位、年龄和健康状况而变化。APOLLO模拟还预测了与克罗恩病、帕金森病和儿童营养不良有关的关键粪便代谢物，这些见解可能有助于制定未来的诊断和治疗策略

这项工作是由戈尔韦大学数字代谢双胞胎中心的一个科学家团队进行的，该团队由爱尔兰APC微生物组研究中心的首席研究员Ines Thiele教授领导，该中心由科克大学学院主持。

Thiele教授的研究团队使用计算建模来推进精确健康

APOLLO将如何造福社会：改进诊断——通过识别微生物代谢标志物，APOLLO可以帮助开发非侵入性诊断工具，实现更早、更准确的诊断。个性化治疗——模拟可以预测个体的微生物组如何与他们的饮食、药物和健康状况相互作用。这可能会导致量身定制的治疗，优化肠道健康并改善对治疗的反应。药物开发和益生菌——有可能设计有针对性的益生菌、益生元和基于微生物组的疗法，以更有效地治疗特定疾病。公共卫生见解-通过包括不同的微生物组，APOLLO提供了一个全球视角，帮助解决现代生活方式如何影响微生物组健康的问题。这些知识可以指导公共卫生政策，例如抗生素使用、饮食和疾病预防

项目科学家Cyrille Thinnes博士说：“APOLLO标志着全球范围内个性化微生物组建模的一个重要里程碑。我们的微生物组在消化、免疫功能和整体健康中起着至关重要的作用。研究这些微生物对于了解它们如何影响从肠道健康到神经系统疾病的各种疾病，以及开发新的诊断工具、治疗方法和个性化医疗保健解决方案至关重要。

”APOLLO捕获了各大洲、人口统计和身体部位前所未有的微生物多样性，填补了全球健康研究的关键空白。它解决了以久坐习惯、加工饮食和抗生素过度使用为特征的西方化生活方式对微生物多样性和功能的影响这一紧迫问题

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“通过将研究不足的非西方化人群和肠道外的身体部位纳入其中，APOLLO为推进微生物组研究及其应用提供了重要资源。”

该项目的研究负责人Ines Thiele教授说：“人类微生物组是健康和疾病的重要参与者，与宿主动态互动。了解这些复杂的相互作用需要尖端技术。我们的研究整合了微生物和人类的数字模型，使我们能够以前所未有的细节探索微生物组在健康中的作用。

”APOLLO通过在一个维度上整合微生物组群，进一步推动了这一创新，现在实现了全球范围内的个性化

“在过去的十年里，我们已经从单一的通用人类模型发展到解释性、生理学和个体器官的详细模型。同样，我们从一些微生物的模型开始，现在已经扩展到数十万个。

”这些模型可以进一步纳入饮食习惯和健康状况的信息，帮助产生可测试的假设和个性化的健康建议。APOLLO代表着向数字双胞胎支持的精准医疗保健转变的重要一步，使我们更接近为全球个人量身定制健康解决方案。“

这项工作由戈尔韦大学与爱尔兰、法国和意大利的科克大学学院、都柏林大学学院、爱尔兰APC微生物组、洛林大学和帕多瓦大学的同事合作领导