人类肠道微生物组与我们的健康密切相关，具有作为健康生物标志物的潜力，或许还能用于治疗疾病。肠道微生物组可容纳数万亿个微生物细胞，即使两个人都很健康，他们的微生物组也可能大相径庭。但科学家们正在更深入地了解如何利用微生物组来识别疾病或追踪病程。
研究人员在《科学》杂志上报道，健康人群与疾病患者的肠道微生物组生态状态存在差异。这项研究侧重于细菌群落的影响，而非单个微生物，并表明这些群落之间的竞争或合作模式会形成不同的生态状态，这些状态在健康与不健康人群之间存在差异。
“我们不再问‘有哪些细菌’，而是开始问‘它们与其他细菌有什么关系’；这种视角的转变让我们看到健康和疾病是肠道微生物组的两种根本不同状态。”该研究的共同资深作者、罗格斯大学副教授胡安·博纳切拉解释道。
在这项研究中，研究人员创建了一种名为“生态网络平衡指数”（ENBI）的工具，用于判断微生物组中的群落倾向于竞争还是合作。竞争性生态状态与良好健康相关，表现为多样化的微生物群体相互制约。而合作性状态则与不良健康相关，其特征是小群细菌紧密协作。
该工具被应用于现有数据，证实了它能够识别健康人群以及患有各种疾病的人群。对于结直肠癌患者，ENBI 随病情恶化而升高。研究人员指出，或许可以通过监测患者的微生物组（通过粪便样本）来追踪疾病的发展轨迹。
研究合著者、罗格斯大学教授玛丽亚·格洛丽亚·多明格斯-贝洛指出，微生物组中的合作性相互作用可能导致形成紧密连接的群落，这些群落可能占据主导地位并干扰正常的肠道功能。
“这为我们思考微生物组出了什么问题提供了一种新方法，”研究合著者、罗格斯健康中心先进生物技术和医学中心主任马丁·布拉瑟补充道。“它表明，疾病并非源于单个微生物，而是整个系统发生转变时才显现。这为更早的检测和更有针对性的干预打开了大门。”
这项工作也可能有助于解释为什么益生菌治疗并不总是有效：因为改善肠道健康可能不仅仅是引入一两种有益微生物菌株那么简单。
“治疗通常基于这样的想法：需要特定的细菌存在，”博纳切拉说。“但如果问题不在于此，而在于关键的关系缺失，那么仅仅添加细菌并不会产生效果；有必要重建那些关系。”
博纳切拉补充说，粪便移植可能更有效，因为它们更有可能转移整个微生物群落。
“我们正在努力理解这些系统如何运作，以便真正改善人们的生活，”博纳切拉说。
来源：罗格斯大学，《科学》杂志。
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