爱尔兰戈尔韦大学的研究人员创建了世界上最大的数字微生物库——近25万个计算机模型，以帮助革新我们对人体微生物组及其对健康影响的理解。
这项研究主要集中在细菌微生物组——生活在我们体内和体表的细菌群落。研究团队创建了APOLLO，这是一个包含247,092个高级计算机模型的集合，每个模型代表这些群落中特定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通过软件研究微生物在人体内的功能及与健康和疾病的关系，从而加速新的健康发现。以往这类研究依赖于繁琐的实验，而这些实验需要使用活体生物进行。APOLLO跨越多个大陆、年龄组和身体部位，是迄今为止最广泛的人体微生物组计算模型集合。
该研究项目建立在研究团队十年的专业经验之上，从早期的AGORA（数百个微生物）和AGORA2（数千个微生物）代际发展而来。研究团队还基于真实样本创建了14,451个单个微生物组社区的计算机模拟，揭示了微生物代谢如何因身体部位、年龄和健康状况而异。APOLLO模拟还预测了与克罗恩病、帕金森病和儿童营养不良相关的关键粪便代谢物——这些见解可能有助于塑造未来的诊断和治疗策略。
这项工作由戈尔韦大学数字代谢孪生中心的科学家团队完成，由爱尔兰微生物组研究中心（APC Microbiome Ireland）的主要研究员伊内斯·蒂勒教授领导，该中心隶属于科克大学。
蒂勒教授的研究团队利用计算建模推进精准健康研究。APOLLO将如何造福社会：
项目科学家西里尔·廷内博士表示：“APOLLO标志着全球规模个性化微生物组建模的重大里程碑。我们的微生物组在消化、免疫功能和整体健康方面发挥着至关重要的作用。研究这些微生物对于理解它们如何影响各种条件（从微生物群落健康到神经系统疾病）至关重要，并有助于开发新的诊断工具、治疗方法和个性化医疗解决方案。”
“APOLLO捕捉到了跨大陆、人口统计学和身体部位的前所未有的微生物多样性，填补了全球健康研究中的关键空白。它解决了关于西方化生活方式（如久坐不动的习惯、加工食品和抗生素过度使用）对微生物多样性和功能影响的紧迫问题。通过包括未被充分研究的非西方人群和微生物群落以外的身体部位，APOLLO为推进微生物组研究及其应用提供了重要资源。”
蒂勒教授表示：“人体微生物组是健康和疾病中的一个关键参与者，与宿主动态互动。要理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进一步创新，将微生物组社区纳入其中，现在可以在全球范围内实现个性化。在过去十年中，我们从单一通用人类模型发展到详细考虑性别、生理和各个器官的模型。同样，我们也从几个微生物模型扩展到覆盖数十万个微生物。这些模型还可以结合饮食习惯和健康状况的信息，帮助生成可测试的假设和个人健康建议。APOLLO代表了向数字孪生驱动的精准医疗迈出的重要一步，使我们更接近为全球个体量身定制健康解决方案。”
该研究发表在《细胞系统》杂志上，可在Cell Systems查阅。
这项工作由戈尔韦大学领导，与爱尔兰、法国和意大利的同事合作，包括科克大学、都柏林大学学院、爱尔兰微生物组研究中心、洛林大学和帕多瓦大学。
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