人类肠道是微生物、细菌和真菌群落的家园。 （存在Shutterstock）
人体是一个复杂的有机体，由数万亿个细胞组成。 但并非所有这些都是人类——其中大约一半是真菌、微生物和细菌。 科学家们开始了解这些群落（被称为微生物组）是如何以及为何发生的 对各种身体系统的功能至关重要.
在这集 对话周刊，我们采访了三位研究肠道微生物组的专家：一位胃肠病学家、一位神经科学家和一位生物工程师。
他们的研究考虑了这些微生物组的重要性、微生物组与健康之间的关系，以及合成工程微生物如何有望带来新的治疗形式。
健康领域的合作伙伴
克里斯·达曼 (Chris Damman) 是华盛顿大学的胃肠病学家和临床副教授。达曼研究肠道（从头到尾的消化系统）中的微生物组如何与其他身体系统进行交流。 他特别关注肠脑轴。
达曼指出肠道微生物组的重要性，它“在消化我们的食物中发挥着极其重要的作用。 我们的胰腺、肝脏、胃和唾液腺会产生强大的酶。” 他解释道。
“但是我们身体产生的酶的作用有限。 因此，小肠的最后一部分，嗯，还有大肠，结肠……在那里，微生物群就像我们的健康伙伴一样，将纤维转化为丁酸盐和其他短链脂肪酸等物质。”
研究肠道微生物组的组成和平衡开始揭示它与各种神经系统疾病之间的联系。 佛罗里达大学即将入学的博士后学者 Andrea Merchak 研究肠道生物群落对各种条件的影响以及受各种条件的影响。
“患有多发性硬化症的人将拥有与诊断时完全健康时不同的微生物组，然后在疾病的晚期阶段，该微生物组将会发生变化。”
默查克指出，由于病情的进展，多发性硬化症使科学家能够研究肠脑轴。
“这种情况发生在很长一段时间内，这意味着我们有很长的时间进行干预，也有很长的时间来尝试阻止正在发生的事情，”默查克说。 “当一个人第一次被诊断出来时，他们不一定处于严重残疾的阶段……我们可以及早发现并尝试阻止它。”
工程生物群落
随着科学家更多地了解肠道生物群落及其与疾病的关系，他们也开始寻找影响肠道生物群落组成的方法，以产生不同的、更健康的结果。
密苏里州圣路易斯华盛顿大学的生物工程师 Tae Seok Moon 研究如何在肠道内应用合成生物学。 他正在开发可以帮助调整肠道生物群落及其内部各种微生物群落组成的传感器。
“我想做的是，有一些酶可以分解或合成血清素，”他说。 “为了响应血清素水平，细菌能够通过产生一种酶来控制血清素的浓度，如果血清素水平过高，该酶会分解血清素。”
科学家们正在研究如何操纵肠道生物群落来帮助解决各种问题，但默查克指出，这并不像听起来那么简单。
“我们知道，如果你改变饮食，就会改变肠道微生物群的组成。 因此，最终，如果我们发现了我们认为对广大人群有希望的有益细菌，那么一般来说，我们将需要改变饮食习惯，以维持这些人群的生存。”
关于作者
内哈尔哈迪, Science + Technology 编辑兼 The Conversation Weekly Podcast 的共同主持人, 谈话 和 门德·马里瓦尼，制片人，《对话周刊》
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