我們的消化道擁有數万億微生物，主要是細菌 幫幫我們 消化食物，製造維生素，增強免疫系統，防止細菌滋生，並產生影響我們健康許多方面的分子。 研究腸道的微生物組成曾經非常複雜。 為了識別它們，必須在實驗室中對其進行培養。 許多人甚至無法在那裡生長。
DNA測序的最新進展已幫助科學家解決了這個問題。 現在，我們可以從其DNA中鑑定出微生物，這可以通過對從糞便樣品中提取的DNA進行測序來完成。 現在，我們可以發現哪些微生物棲息在我們的腸道中，它們執行什麼功能以及它們如何與周圍環境相互作用並影響我們的新陳代謝和健康。
儘管研究主要集中在單一微生物物種的健康影響上，但我們的 最新研究 揭示了微生物團隊合作實際上比單獨工作的單個物種重要得多。
微生物利用腸道中可用的物質（主要來自我們的飲食）分組工作以執行不同的功能，並產生影響我們新陳代謝的分子。
通過對微生物DNA進行測序，我們可以識別出那些“指紋”，從而使我們能夠將一個物種與另一個物種區分開。 我們還可以研究它們的基因並預測它們的功能。
飲食會影響腸道微生物組。 marekuliasz / Shutterstock
大型雙胞胎書房
使用來自 TwinsUK隊列，我們比較了人們在腸道微生物種類方面的差異，以及在細菌小組執行的功能方面的差異。
雖然我們隻共享43％的腸道微生物，但82％的微生物功能卻完全相同。 實際上，不同的微生物可以執行類似的功能。
然後，我們測量了腸道和血液中數百種代表微生物和人類新陳代謝的分子，並檢查了它們的豐度是否與特定微生物物種的存在或微生物小組執行的微生物功能之間的聯繫更緊密。 再一次，團隊合作贏得了勝利，微生物功能比單一微生物更重要，因為它們顯示出與腸道和血液環境的分子組成相關的關聯更多。
我們發現腸道菌種和微生物功能幾乎都與腸道中測量的所有分子相互作用，這並不奇怪，因為它們是腸道的生存地。 更有趣的是，血液中幾乎有一半的分子也顯示出與腸道微生物的關聯，微生物小組執行的微生物功能顯示的關聯性是單個物種的八倍。
腸道環境與我們的血液之間發生了廣泛的對話，這解釋了為什麼腸道微生物與我們的健康如此緊密地聯繫在一起。 我們估計此對話框的93％涉及微生物功能。
腸道微生物群落在人類健康中起著重要作用，其組成與許多疾病有關，從代謝到神經疾病。 幸運的是，我們可以通過飲食，生活方式，服用益生元和益生菌，甚至通過糞便移植來控制腸道微生物成分。
我們的研究表明，未來改善人類健康的治療應側重於針對微生物小組及其功能，而不是針對單一微生物物種。
關於作者
Mario Falchi，生物信息學高級講師， 倫敦國王學院
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