我们的消化道拥有数万亿微生物，主要是细菌 帮我们 消化食物，制造维生素，增强免疫系统，防止细菌滋生，并产生影响我们健康许多方面的分子。 研究肠道的微生物组成曾经非常复杂。 为了识别它们，必须在实验室中对其进行培养。 许多人甚至无法在那里生长。
DNA测序的最新进展已帮助科学家解决了这个问题。 现在，我们可以从其DNA中鉴定出微生物，这可以通过对从粪便样品中提取的DNA进行测序来完成。 现在，我们可以发现哪些微生物栖息在我们的肠道中，它们执行什么功能以及它们如何与周围环境相互作用并影响我们的新陈代谢和健康。
尽管研究主要集中在单一微生物物种的健康影响上，但我们的 最新研究 揭示了微生物团队合作实际上比单独工作的单个物种重要得多。
微生物利用肠道中可用的物质（主要来自我们的饮食）分组工作以执行不同的功能，并产生影响我们新陈代谢的分子。
通过对微生物DNA进行测序，我们可以识别出那些“指纹”，从而使我们能够将一个物种与另一个物种区分开。 我们还可以研究它们的基因并预测它们的功能。
饮食会影响肠道微生物组。 marekuliasz / Shutterstock
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使用来自 TwinsUK队列，我们比较了人们在肠道微生物种类方面的差异，以及在细菌小组执行的功能方面的差异。
虽然我们只共享43％的肠道微生物，但82％的微生物功能却完全相同。 实际上，不同的微生物可以执行类似的功能。
然后，我们测量了肠道和血液中数百种代表微生物和人类新陈代谢的分子，并检查了它们的丰度是否与特定微生物物种的存在或微生物小组执行的微生物功能是否有更强的联系。 再一次，团队合作赢得了胜利，微生物功能比单个微生物更重要，因为它们显示出与肠道和血液环境的分子组成相关的数量更多。
我们发现肠道菌种和微生物功能几乎都与肠道中测量的所有分子相互作用，这并不奇怪，因为它们是肠道的生存地。 更有趣的是，血液中几乎有一半的分子也显示出与肠道微生物的关联，微生物小组执行的微生物功能显示的关联性是单个物种的八倍。
肠道环境与我们的血液之间发生了广泛的对话，这解释了为什么肠道微生物与我们的健康如此紧密地联系在一起。 我们估计此对话框的93％涉及微生物功能。
肠道微生物群落在人类健康中起着重要作用，其组成与许多疾病有关，从代谢到神经疾病。 幸运的是，我们可以通过饮食，生活方式，服用益生元和益生菌，甚至通过粪便移植来控制肠道微生物成分。
我们的研究表明，未来改善人类健康的治疗应侧重于针对微生物小组及其功能，而不是针对单一微生物物种。
关于作者
Mario Falchi，生物信息学高级讲师， 伦敦大学国王学院
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