开发单细胞水平遗传算法，揭示宿主遗传-肠道菌群-细胞类型的内在关联

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Nature子刊：苏建忠/陈卫华团队开发单细胞水平遗传算法，揭示宿主遗传-肠道菌群-细胞类型的内在关联* Z) b* o5 T! Q) j/ [
来源：生物世界 2025-04-13 13:320 g5 M' N. X7 z
scBPS 能够将细胞群与其相互作用的肠道微生物联系起来，从而实现对宿主与微生物之间相互作用的系统性图谱绘制。
* n1 i. {: R  d2 ^# _5 t, c温州医科大学眼视光医院苏建忠团队联合华中科技大学陈卫华团队，在 Nature 子刊 Nature Microbiology 上发表了题为：Integrating microbial GWAS and single cell transcriptomics reveals associations between host cell populations and the gut microbiome 的研究论文。
: @3 o1 A. p8 p2 L该研究开发了创新计算框架——scBPS（单细胞菌群多基因评分），首次系统绘制了肠道菌群与宿主细胞群体间的互作网络，并揭示关键菌属 Collinsella 通过调控中央静脉肝细胞胆固醇代谢影响宿主健康的分子机制，为宿主-微生物互作研究提供了全新视角。
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在这项最新研究中，研究团队采用一种计算框架——scBPS（单细胞菌群多基因评分），整合现有的微生物全基因组关联研究（GWAS）以及包括肝脏、胰腺、肺和肠道在内的 24 个人体器官的单细胞 RNA 测序图谱，以识别与肠道微生物相关的宿主组织和细胞类型。0 F0 x3 @) K! w/ D! a7 ]8 k& z
对 207 种微生物类群和 254 种宿主细胞类型进行分析，scBPS 推断的细胞富集情况证实了已知的生物学现象，例如肠道微生物与消化组织模块和肝上皮细胞区室之间的主要交流。scBPS 还发现 Collinsella 菌属与中央静脉肝细胞亚群之间存在显著关联。研究团队通过肝脏组织的单细胞核 RNA 测序来识别相关细胞亚群，从而在实验上验证了 Collinsella 菌属对小鼠胆固醇代谢的因果影响。
( ^/ X: j1 G' f' ^从机制上来说，口服灌胃 Collinsella 菌属可调节中央静脉肝细胞中的胆固醇代谢途径基因表达。2 x  P: }- g* z: f. q1 T
研究团队进一步利用独立的微生物全基因组关联研究（GWAS）数据，以及单细胞和批量转录组分析，对 scBPS 进行了验证，证明了其稳健性和可重复性。7 P6 Y4 ^, j) o# D
总的来说，scBPS 能够将细胞群与其相互作用的肠道微生物联系起来，从而实现对宿主与微生物之间相互作用的系统性图谱绘制。0 W3 M  I( G0 d. ~* u% M1 }

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