策划布景

肠谈微生物组被庸俗合计是影响东谈主类健康的伏击生物系统，其生态结构和功能变化与多种精神拆伙密切联系。但是，现存策划多基于单一部队或特定疾病景况张开，往往选拔“组间比拟计策，难以刻画不同东谈主群、不同疾病之间菌群变化的运动性与举座生态特征。非凡是在跨国度、跨东谈主群的大领域策划中，由于饮食、环境和时刻相反显贵，如安在巨匠圭臬上建造一套可比拟、可搬动的肠谈菌群表征框架，系统描写健康与疾病之间的偏移模式，也曾该领域亟需经管的关节问题。

论文纲领

2026年5月，广东省精确医学愚弄学会医学大数据与东谈主工智能分会副主任委员、医工衔尾分会委员、华南理工大学生物医学科学与工程学院吴凯教师与广州医科大学附庸脑科病院吴逢春教师集结BIGHI团队在外洋期刊《Advanced Science》发表最新策划后果，论文题为：“Dissecting Ecological Structure of Health and Disease in the Global Gut Microbiome”。策划冷漠了一种名为Wiredancer的巨匠微生物生态建模框架，并基于普及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—疾病轴发生约略运动漂移，而是会在有限生描摹态之间发生系统性跃迁，最终造成由“繁杂、保护和归并”组成的三态生态组织规章。进一步分析标明，健康东谈主群主要汇注于高踏实生描摹态，而疾病联系微生物组则表显露更高的破裂性与景况漂移，辅导疾病联系菌群特殊内容上可能对应复杂生态系统踏实性着过时的“生态相变”。该策划不仅打破了传统单菌或二元分类策划框架，也为理解微生物组失衡、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教师、材料科学与工程学院施雪涛教师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。

遣散分析

策划最初从现时微生物组策划靠近的一个关节遣散启航：不同国度、不同东谈主群、不同策划平台产生的数据高度异质，使得健康与疾病联系的菌群变化难以进行系统比拟。为此，策划冷漠Wiredancer框架，从生态学角度对肠谈微生物组进行再行表征，不再聚焦单一物种相反，而是将个体菌群景况映射为运动的生态组成比例，从而在归并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 策划总体计算：构建巨匠肠谈菌群“归并坐标系”

策划从巨匠圭臬启航，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散布与策划着手上的庸俗异质性。在此基础上，通过β万般性分析评估健康与非健康东谈主群在举座群落结构上的相反，遣散披露两组在主坐标空间中存在显贵但高度访佛的散布特征，辅导疾病联系的微生物组改革并非造成彼此分离的结构，而更适当运动偏移的生态模式。进一步衔尾α万般性与笼统健康联系见解分析发现，健康东谈主群在Shannon万般性和GMHI指数上举座更高，且二者在全体样本中呈显贵联系，反应出微生物万般性缩短与健康景况着落之间的一致关系。值得防备的是，这些相反在多策划、多部队布景下仍保握踏实，讲解健康—非健康联系的微生物组变化具有跨东谈主群的一致性，但其表露时势更接近于举座生态结构的系统性偏移，而非约略的二元分化。

图2 巨匠圭臬下健康与非健康微生物组的举座偏移特征

在此基础上，策划进一步从生态结构简化的角度动手，选拔同样性接续的因子化建模计策，从巨匠数据中提真金不怕火出三条踏实的微生物生态因子，星空体育(中国)官方网站用以刻画肠谈微生物组的主要变化地点。分析披露，健康东谈主群在这些生态因子上的组合模式相对鸠合，而非健康与疾病景况呈现更高的破裂性，反应出微生物组在失衡景况下沿多条旅途发生偏移。这一遣散强调，疾病联系的菌群改革并不存在单一模式，而是体现为生态系统踏实性着过时的万般化演化遣散。

图3 踏实微生物生态因子的索要与考证

进一时势，策划从动态生态学角度分析肠谈微生物组在不同庚岁阶段及纵向随访中的变化特征。遣散标明，在健康景况下，生态因子随年岁变化相对舒服，而在非健康景况下则表显露更大的波动性和个体相反。通过景况鬈曲与同样性分析，策划发现部分生描摹态具有较高踏实性，而另一些更易发生搬动，辅导疾病联系的微生物组并非干涉新的稳态，而是处于愈加不踏实、易漂移的生态环境中。

图4 因子的纵向部队考证

在巨匠生态规章的基础上，策划进一步从临床考证角度，将该生态表征愚弄于中国精神拆伙部队。分析披露，抑郁症、双相拆伙和精神分辨症患者在生态空间中举座偏离健康基线，且偏移地点具有一致性。更伏击的是，这种生态偏移与多维默契功能损害显贵联系，标明微生物组的举座生描摹态，而非单一菌群变化，可能反应精神拆伙中跨会诊的默契表型特征。

图5 重性精神疾病孤立部队考证

临了，策划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艳羡。通过量化个体联系于健康参考景况的生态偏离度，策划发现该见解可反应症状包袱与潜在亚型相反。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踏实，辅导该生态表征更可能反应个体握久的微生物布景景况，而非短期症状波动的约略遣散。

图6 基于个体因子的临床关联谈判

论断与商议

通过在巨匠圭臬宏基因组数据中系统构建并考证微生物生态因子，策划标明，东谈主类肠谈微生物组的健康—疾病变化并非立时破裂，而是可被压缩为少数踏实且具有生物学艳羡的生态主轴。进一步分析发现，这些生态因子在不同东谈主群、不同策划布景下均表显露邃密的郑重性，大致同期刻画健康景况下的生态鸠合性与疾病联系景况中显贵增强的生态破裂性。生态因子不仅反应举座群落结构的系统性偏移，还与微生物万般性及笼统健康见解保握一致关联，辅导东谈主类肠谈微生物组可能存在由“繁杂、保护和归并”组成的三态生态组织规章。总体而言，该策划为理解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教师、博士生导师，国度重心研发规划首席科学家，广东省隆起后生基金获取者，广东省精确医学愚弄学会医学大数据与东谈主工智能分会副主任委员、医工衔尾分会委员。恒久聚焦精神神经疾病的脑功能网络毁伤机制超过与微生态系统的交互关系，主握国度重心研发规划、国度当然科学基金及广东省重心时势等科研课题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。

课题组前期联系论文：

[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.

[7] Zhu B， Liang L， Huang Y， et al. Exploring the relationship between the gut microbiota and cognitive function in schizophrenia patients with distinct weights[J]. Schizophrenia Research， 2025， 280: 103-113

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