[发明专利]一种基于肠道微生物的健康风险预测系统

说明书

技术领域

本发明涉及康风险评估技术领域，具体而言，涉及一种基于肠道微生物的健康风险预测系统。

背景技术

在人体中，人的细胞数量仅占细胞总量的10％，而共生微生物的细胞所占比例高达90％。共生细菌大部分生活在肠道里，至少1000多种，大约1.5千克。这些细菌在生长活动中产生的代谢物可以进入人的血液，参与人体新陈代谢过程。有益菌可以产生消炎、镇痛、抗氧化的物质，还可以合成维生素、氨基酸、丁酸盐等营养成份，对人体有营养和保护作用。有害菌则可以产生神经毒素、致癌物质和游离抗原，进入血液后能够引起儿童自闭症、老年痴呆、肥胖症、糖尿病、冠心病、甚至癌症等各种慢性病。

肠道菌群为人体提供营养，调节代谢，调控肠道上皮发育和诱导先天性免疫，其功能相当于人体的一个重要的“器官”，破坏肠道菌群的平衡就是损害人的健康。从细胞的角度看，人体不仅仅是人的细胞构成的躯体，而是一个由人的细胞和共生微生物细胞共同构成的复杂系统。从基因的角度看，人体内有两个“基因组”：一个是从父母那里遗传来的人基因组，编码大约25,000个基因，叫做“第一基因组”；另一个是人体内的共栖生微生物(有1000多个种)的所有遗传信息的总和，叫“微生物组”，也可称为“元基因组”。微生物组编码100多万个基因，是第一基因组-人体基因组的100倍。诺贝尔奖得主里德伯格(Lederberg)提出“人是与共生微生物构成的超级生物(superorganism)”，人基因组和微生物组共同作用影响人体的免疫、营养、发育、代谢与生理过程。因此，肠道微生物组与人体有益的相互作用是宿主健康的关键。肠道微生物菌群通过肠脑轴影响大脑的发育和行为，形成双向的肠道微生物组-肠-脑轴。肠道菌群可能通过作用于迷走神经——连接从消化道到脑底部的1亿个神经细胞，改变味觉受体、产生毒素，影响我们的饮食偏好。

肠道微生物会影响人类的饮食行为和饮食选择，从而使人类偏向于消耗那些对它们生长最有利的特定营养物，而不是仅仅被动地依靠我们选择的营养物而生活。每种细菌所需要的营养物各所不同。例如，有些细菌喜欢脂肪，而另一些则更爱糖类。这种多元化的肠道菌群可能会通过向我们的肠道释放信号分子来影响我们的决定。因为肠道与免疫系统、内分泌系统和神经系统有关，因此这些信号会影响我们的生理和行为反应。Carlo Maley博士称：“肠道内的细菌是可控的，微生物组表现出的兴趣是多种多样的，有些与我们自己的饮食目标一致，有些则不是。”这是一条双向的信息通讯通道。我们可以通过刻意改变我们所摄取的食物，影响这些微观的、单细胞“客居者”(肠道微生物)的相容性，24小时内的饮食改变会带来微生物组可测量的变化。我们的饮食对肠道菌群具有巨大的影响，这是一个完整的生态系统，在以分钟为时间尺度内发生进化。因此，肠道微生物菌群群落结构是高度动态变化的。

根据肠道微生物组与人体生理、疾病的关系，赵立平教授提出：“慢性病的肠源性学说”，即是结构失调的肠道菌群可能是诱发慢性病的重要因素。影响肠道微生物组组成的因素包括饮食、生活方式、卫生习惯以及抗生素服用等，但其中最重要的影响因素是饮食。不同的饮食结构，可以形成不同的菌群结构。若长期食用高脂肪、低纤维的食物，就会导致肠道菌群结构失调，增加进入血液的毒素的量，诱发慢性炎症，从而导致肥胖、糖尿病、冠心病等慢性病的发生。

自2008年美国启动人类微生物组计划HMP以来，通过一系列微生物领域的大行动，国际上最新研究利用分子生物学手段分析了人体5大主要区域18个位置的微生物数量和构成，几乎获得了健康人体表和体内全部微生物组的信息，发现身体不同部位对寄居的微生物群有极大的影响。人体的微生态不仅与感染性疾病相关，而且也与慢性病的发展密切相关，人类对微生态的研究，正在改变人类对疾病原因的传统看法——从外来因素治病转向人体微生态失调。

虽然肠道微生物有如此明显的重要性，但本领域一直缺乏一种有效的标准化的肠道微生物监测分析系统。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明为了便于人们能够及时了解自身的健康状况，设计了一种基于肠道微生物的健康风险预测系统，本系统能够通过肠道微生物组数据信息评估人体的健康状况。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明涉及一种基于肠道微生物的健康风险预测系统，所述系统包括标本信息接收功能模块、高通量测序分析数据的接收和管理模块、肠道微生物信息管理模块、以及报告系统主界面；

所述系统的运行步骤包括：