肠道微生物在维系健康方面发挥着重要作用,近年来已成为营养、健康、疾病等相关领域的研究热点。文献调研表明地域、饮食、城镇化、民族、遗传等诸多因素皆会影响人体肠道微生物的群体多样性、物种结构组成、功能特征,且现已报道健康人群肠道菌群的研究多聚焦于西方国家或集中于我国单一省份或小样本研究。本课题运用扩增子测序技术分析居住在我国28省份、63个城市/农村、8个民族的2678位健康（身心健康、近三个月未服用抗生素、无胃肠道、心血管、抑郁症等各类急性或慢性疾病）志愿者肠道菌群分布特征及其影响因素,构建不同主食类型、民族、城市/农村人群肠道菌群物种组成分布的特征图谱,以期建立中国健康人群肠道菌群结构组成基准线;整合中西方健康人群肠道菌群扩增子测序数据,探究中西方人群肠道菌群其菌属水平上的差异性,挖掘中西方人群肠道菌群的特征;采用宏基因组测序技术分析以米/面为主食类型、城市/农村、同一采样地的汉/蒙古、汉/回志愿者的肠道菌群种水平上的菌种差异性、功能代谢通路差异性及代谢通路上菌种的相对贡献度,探究主食类型、城市/农村、民族因素对肠道菌群种水平的物种组成及菌群功能代谢通路的富集影响;运用双歧杆菌种（亚种）水平高分辨率的高通量测序技术分析我国28个省份、59个城市/农村、8个民族的1674位健康志愿者肠道双歧杆菌的分布特征及其影响因素,以期为靶向性开发适合于我国不同人群的特色双歧杆菌膳食补充剂奠定理论基础。主要研究结果如下:1.采用扩增子测序技术分析我国健康人群粪便中的肠道菌群,发现健康人群的肠道菌群划分为普氏菌属（Prevotella）型、拟杆菌属（Bacteroides）型、埃希氏菌属（Escherichia）型、“mix”菌属型,其群落结构组成受人口统计学特征、地域、饮食、城镇化、生活方式等因素影响,地域因素所能解释的结构差异性最大。地域因素影响健康人群肠道菌群的结构组成,且不同地域人群其菌群物种结构组成和分布上呈现其地域特征。其次,发现以面食为主食类型人群肠道中双歧杆菌属（Bifidobacterium）、链型杆菌属（Catenibbacterium）丰度显著高于其它两种主食人群,以面为主食类型人群其肠道微生物编码葡聚糖1,3-β-葡萄糖苷酶（仅微生物可编码）及合成S-腺苷甲硫氨酸能力的能力显著高于其它两种主食人群。再有,发现不同民族人群肠道菌群在多样性及结构组成上具有差异性且回、藏、维、蒙人群在具有地域、汉族对照时,相同采样地汉族和回、藏、维、蒙族人群肠道菌群多样性的相似性显著高于不同采样地相同民族的相似性。此外,发现城镇化因素降低菌群其组内多样性,增加菌群其组间多样性。2.通过分析中国、美国肠道微生物组计划（American Gut Project,AGP）共计4135位健康志愿者肠道菌群数据,本文发现中西方人群肠道菌群在多样性、群落结构组成上呈现显著性差异。首先,发现中国人群肠道菌群的群体内、群体间多样性显著高于西方人群,且菌群结构组成差异性解释度为11.72%。其次,发现两国人群肠道中Top6菌门组成上差异显著。中国人群肠道中厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）相对丰度高而拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、疣微菌门（Verrucomicrobia）丰度低。再有,两国人群肠道Top15菌属的相对丰度存在显著性差异,其中10个菌属是两国人群肠道中的共有菌属。此外,Bifidobacterium在中国人群中丰度较高（平均相对丰度为7.20%）,但在西方人群中丰度较低（平均相对丰度为0.87%）。3.运用宏基因组测序技术分析以米/面为主食类型人群、城市/农村人群及来自同一采样地汉/蒙古、汉/回人群肠道菌群其种水平上的物种、功能代谢通路差异性、菌种相对贡献度、功能代谢通路间网络互作后,本文发现面主食人群中假小链双歧杆菌（Bifidobacterium pseudocatenulatum）、青春双歧杆菌（Bifidobacterium adolensentis）、长双歧杆菌（Bifidobacterium longum）、链状双歧杆菌（Bifidobacterium catenulatum）丰度显著高于米主食人群,在功能代谢通路上存在显著性差异,且代谢通路的菌种相对贡献度上具有种间差异性。其次,城市、农村人群发现可产乙酸、丙酸菌种,可产短链脂肪酸的菌种且存在种间特征性,并发现城市、农村人群代谢通路及菌种相对贡献度上具有差异性。再有,分析同一地域汉和蒙古、汉和回人群肠道中平均相对丰度大于0.1%物种的Top30菌种在两个民族人群中分布具有个体差异性和民族分布特征性。此外,在汉和蒙古、汉和回人群中平均相对丰度大于0.1%的物种在不同民族中具有显著性差异。4.运用双歧杆菌种（亚种）高分辨率的高通量测序技术分析发现健康人群肠道双歧杆菌分为B.adolensentis型、B.longum/B.pseudocatenulatum型、“mix”型3种双歧杆菌分型,双歧杆菌群落结构组成受人口统计学特征、地域、饮食、城镇化、采样季节等因素影响,地域因素所能解释的双歧杆菌群落结构差异性程度最大。经纬度、海拔与双歧杆菌呈线性相关,不同地理分区人群肠道中的B.adolescentis、B.longum、B.pseudocatenulatum为“core”双歧杆菌,其相对丰度的分布呈地域性,在以采样地为单位的青春双歧杆菌分布地图发现我国健康人群肠道中青春双歧杆菌分布具有地域特征性。其次,年龄因素影响双歧杆菌群体多样性及丰度变化:健康人群肠道中双歧杆菌其群体内、群体间多样性趋于稳定年龄是17岁。不同种双歧杆菌丰度趋于稳定年龄点不同,其中B.adolescentis趋于稳定的年龄是17岁,齿双歧杆菌（Bifidobacterium dentium）趋于稳定年龄是30岁。再有,8个民族人群双歧杆菌群体内、群体间多样性、物种结构组成上具有显著性差异,其中苗族双歧杆菌群体多样性最高。此外,以面食为主食类型人群肠道中B.adolescentis、B.pseudocatenulatum、角双歧杆菌（Bifidobacterium anglum）相对丰度显著高于其它两种主食类型人群,以面食为主食类型人群肠道来源的B.adolescentis、B.pseudocatenulatum基因组上发现可水解面中阿拉伯木聚糖的糖苷水解酶基因。以米为主食类型人群肠道中的B.dentium、短双歧杆菌（Bifidobacterium breve）、动物双歧杆菌（Bifidobacterium animals）的相对丰度显著高于其它两种主食类型人群,以米为主食类型人群肠道来源的B.dentium、B.breve的基因组上存在可水解米中阿拉伯半乳聚糖、果胶的糖苷水解酶基因。研究运用三种高通量测序技术系统分析我国健康人群肠道菌群分布特征及影响因素,发现我国健康人群肠道菌群在其结构组成上具有差异性,且地域因素是解释差异性的主要因素。同时发现主食类型、民族、城镇化因素影响菌群的结构组成及功能代谢通路的富集。此外,年龄因素影响健康人群肠道双歧杆菌在其菌种水平上的群体多样性及丰度占比。双歧杆菌其群体内、群体间多样性及不同种双歧杆菌丰度占比趋于稳定的年龄则是不同。