栖息在我们体内的微生物与人类健康和疾病密切相关，但我们对它们的了解仍然相对较少。一项针对这些微小共生体的新普查显示，它们的种类比之前认为的更加多样化。
我们长期以来一直将单一细菌作为疾病的来源（例如，大肠杆菌或链球菌）。但我们现在了解到，在大多数情况下，这些数万亿寄居在我们体内和体表的微生物在保持我们健康方面做得非常出色（排挤有害微生物）并让我们有饱腹感（分解我们摄入的大量食物）。
现在，这种丰富的微生物组群落的紊乱已经与体重增加、炎症性肠病、阴道感染以及感染有害微生物（如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，或 MRSA）的风险有关，因此，了解“健康”微生物组的构成变得更加重要。
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多年来，我们一直在增加参与者名单，但科学家们仍然没有完全掌握所有细菌、它们在我们体内的栖息地以及它们在健康和疾病中的作用。“我们需要一个参考标准来判断什么是正常的，然后才能判断什么是不正常的，”美国国家人类基因组研究所所长埃里克·格林在周三的新闻发布会上说。
格林和他在人类微生物组计划的同事们在绘制这一复杂领域方面迈出了重要一步，他们发表了一项对数百名个体的微生物概况进行广泛调查的新研究。这些发现在6月13日在线发表于《自然》杂志的两篇论文和一篇论文中，以及在《公共科学图书馆·综合》中的十几篇论文中。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）这些发现进一步证实了人们的猜测，即这个看不见的领域比我们想象的更加微妙和重要。例如，每个人可能携带数十万种微生物。这些微生物携带了大约八百万个不同的基因，远远超过了我们自己微不足道的 22,000 个基因。
圣路易斯华盛顿大学医学院儿科胃肠病学和营养学主任，同时也是这项研究的合作者菲利普·塔尔在新闻发布会上说：“这真的是生物学上的一个新视角。”“它为改善我们人群的健康打开了许多机会。”
为了获得研究结果，该团队从居住在休斯顿或圣路易斯的 242 名年龄在 18 到 40 岁之间的健康成年人身上采集了样本。研究人员从每个人身上采集了 15 到 18 个特定的“栖息地”（九个来自口腔，四个来自皮肤，一个来自鼻子，三个来自女性生殖器）以及粪便样本。
布罗德研究所传染病基因组测序中心主任、研究合作者布鲁斯·比伦在简报会上说：“健康的人类携带了非常多种类的生物。”口腔和粪便样本的微生物多样性最高，而阴道样本的微生物多样性最低。
每个人的微生物组都相对不同，这加强了没有单一“健康”微生物组概况的观点。“显然，当涉及到我们的微生物时，有许多不同的方法可以保持健康，”比伦说。该小组发现，即使在每个位置都有如此多不同的微生物群落，似乎也在完成相同的代谢功能。比伦将其比作一个百乐餐，每个人都带来不同的东西，所以每个人都有东西吃。
超过一半的研究对象在首次采集后的一个月到一年内采集了样本，有些人采集了三个样本。总的来说，第一个样本中存在的微生物种群也存在于最后一个样本中，并且没有在研究对象中出现任何大的爆发。
了解哪些微生物生活在我们的肠道中，结果证明比简单地在显微镜下观察切片要复杂得多。许多生活在我们体内的微生物在充满氧气的实验室环境中无法良好生长，因此很难培养。该项目通过使用基因测序来按基因概况对物种进行分类，从而避免了这个问题。
然而，如何测量、跟踪和计数这些我们知之甚少的生物也带来了一些研究难题。研究人员用来识别不同物种的一种方法是跟踪细菌的16s基因，这是人类所缺乏的。这个基因似乎在每个细菌物种中都足够不同，可以快速扫描和分类生物。这种检测方法的有效性尚不清楚。“在某种程度上，我们只是在计算最容易测量的不同特征，但我们不知道这些是不是最重要的，”斯坦福大学医学院的大卫·雷尔曼说，他没有参与这项新研究，但在《自然》杂志的同一期中撰写了一篇关于这项研究的文章。
尽管如此，雷尔曼指出，这些发现是重要的早期第一步，将有助于为后期的研究提供信息并简化研究。“我认为，如果说这个项目回答了什么或者提供了故事的结局，那就太自大了，”他说。未来的工作需要专注于个体变量，如饮食、环境和健康状况，以更仔细地寻找微生物组群落的趋势。
塔尔建议，更好地了解健康微生物组的样子，例如，可以帮助我们预防诸如艰难梭菌等致命感染。艰难梭菌通常在医院获得。到目前为止，我们最好的预防武器是更好的卫生习惯，而我们的治疗方法只是平庸。但是，他指出，如果我们能找出使人们更容易感染艰难梭菌的微生物组的特征，我们就可以在患者入院时从理论上筛查他们的微生物组基因概况，从而避免潜在的致命感染。
我们微生物组的这些“名人录” “作为参考框架，可能是有用的且具有生物学重要性，但它们并没有告诉你微生物在任何时候实际上在做什么，”伦敦帝国学院外科和癌症系主任杰里米·尼科尔森指出，他没有参与最近的研究。他和他的同事上周在《科学》杂志上发表了一项研究，考察了人类肠道中微生物及其宿主的一些代谢相互作用。“要从功能上理解它们作为人类健康大图景的一部分，”他指出，我们需要更详细地了解人类饮食和生活方式（包括压力和药物）如何影响微生物群落，以及它们的变化如何反过来改变我们。“理解这些相互作用是找到新疗法的关键所在。”
今天在线发表在《自然》杂志上的另一项研究揭示了高饱和脂肪饮食实际上如何改变肠道中的微生物群落。这种转变的种群会刺激免疫反应，从而导致那些有遗传易感性的人患上炎症性肠病。
更好地了解这些类型的相互作用应该有助于我们更好地了解微生物如何帮助我们代谢食物和药物，尼科尔森指出。“因此，如果我们能够理解所有这些复杂性，那么潜在的治疗干预措施将是无限的，”他说。“这将是未来个性化医疗保健的重要组成部分。”
对于人类微生物组计划的另一位合作者，贝勒医学院的艾米·麦圭尔来说，我们所有人身上都存在着大量不同的微生物，这一发现提出了另一个存在的方面：“它改变了我们对作为人类的意义的看法。”