人类不是自主的实体，我们都生活在一个复杂的环境中，而不仅仅是与我们同辈互动，但作为真正的共生功能体;我们也与现存的微生物生态系统有很大的互动。尤其是在我们体内的肠道微生物。微生物群，通过分解复杂的碳水化合物，以满足使我们的每日能量摄取。糖被发酵成短链脂肪酸，随后被人体细胞吸收，通过抑制或增强恶意和有益微生物的生长来达到影响我们自身免疫系统。

   近年来，由于新的技术出现，对微生物群落和生态系统的可行性有了更详细的了解。新技术包括pcr扩增的系统基因标记基因测序的进展、作为集体的微生物群落和代谢组发展，使我们能够以越来越高的水平来观察微生物在微生物群中的作用以及它们的反应。肠道是人体不可缺少的一部分。它甚至对我们的幸福感指数有很大的影响，被媒体称为“第二大脑”。多年来，这个“超级器官”—不同的微生物群落居住着数以万亿计的微生物，引发了大量的科学研究兴趣。在人类肠道的轨迹上，微生物组有不同程度的复杂性(图1b)，一般，微生物密度从十二指肠增加，直到它在结肠和粪便中达到最大值。

   同时，这两部分也是研究最多的部分(图1c)。沿着人类肠道的轨迹，微生物代谢活动的焦点发生了深刻的变化，小肠具有较高的容量，降解更简单的碳水化合物；而在结肠中大部分复杂的碳水化合物被降解。大多数人类组学研究都是观察性的。研究微生物的多样性和功能以及宿主微生物相互作用，目的在于改善肠道健康(图1 e)。这些介入研究分为两类:临床前和临床干预。临床前干预主要集中于改善，通过营养的改变来改善肠道健康。在这个领域，益生菌的概念—细菌可能是最广为人知的一种。临床干预是对相关条件的反应，肠内稳态的慢性破坏，例如溃疡性结肠炎、肠易激综合症和移植和减肥手术。

图1 所示如下：

   目前有效的研究机构已经证明了把生态系统作为一个整体考虑是很重要的，我们需要了解其对健康的影响。最近，这一趋势正日益受到重视。

   在第一次人类基因组被测序，人们相信它将会改变医学的运作方式。它被认为所有的治疗都是个性化的，尽管个人基因组测序仍在继续。虽然这一预测结果有的已经取得成功，但并不能说明其结果的完全正确。当然我们还不能完全理解为什么人类基因组，不是唯一的影响因素，即只受遗传性状的影响。完整的生态系统，整个共生功能体，其实都需要考虑进去。

   例如肥胖，如果有足够的数据以及对其意义的理解，结合个性化的营养方案，我们将有可能预防肥胖的流行，我们也可以能够更进一步已达到预防疾病的目的。如果我们不了解我们的微生物群落，如果我们不了解它与宿主的关系这一过程将变得艰难。预防措施通常不属于常规措施，与主流医学作为“4P医学”的预防措施(预测、预防、个性化、参与)不同。

   如果我们知道一个人的微生物群落，我们就会知道，能够预测那些疾病是否更容易发生。对肥胖或其他危险因素(对一些人来说)，预测疾病状态已经成为可能。如果我们理解微生物群落功能，我们将能够采取相应的对策，如通过饮食干预。

   由于每个个体的这些生态系统都是存在差异的，这一次方式将会形成个性化医疗。研究人员在微生物群落中需要意识到这一点。目前微生物组研究的目的是克服这些挑战。肥胖研究很可能在不远的将来，通过了解肠道微生物种群的功能以应对流行病，如肥胖。

   参考文献：Hornung B, Martins dos Santos VAP, Smidt H, Schaap PJ. Studying microbial functionality within the gut ecosystem by systems biology. Genes & Nutrition. 2018;13:5. doi:10.1186/s12263-018-0594-6.[IF2.797]

        想了解更多医学实验相关信息，请关注： http://www.chinazglab.com/