东京[日本]，7月6日（ANI）：肠道细菌被认为是许多健康问题的关键因素。然而，它们的数量和种类繁多，与人体化学物质以及彼此之间的相互作用方式也极为复杂。
人类身体包含大约30万亿到40万亿个细胞，但你的肠道内含有大约100万亿个肠道细菌。从技术上讲，你携带的“非你”细胞比“你”的细胞还要多。这值得思考。说到食物，这些肠道细菌当然负责某些方面的消化，尽管令人惊讶的是它们如何与人类健康的许多其他方面相关。
这些细菌极其多样化，还会产生和修改大量不同的化学物质，称为代谢物。它们就像分子信使，渗透到你的身体中，影响从免疫系统和新陈代谢到大脑功能和情绪的一切。显然，了解肠道细菌是大有裨益的。
“问题是，我们才刚刚开始了解哪些细菌产生哪些人类代谢物，以及这些关系在不同疾病中如何变化，”东京大学生物科学系Tsunoda实验室的研究员Tung Dang表示，“通过准确绘制这些细菌与化学物质之间的关系，我们有可能开发个性化的治疗方法。想象一下，能够培养特定细菌以产生有益的人类代谢物，或设计靶向疗法来修改这些代谢物以治疗疾病。”
存在无数种细菌和代谢物，因此它们之间的关系更是数不胜数。仅收集这些数据本身就是一项艰巨的任务，但从中找出有趣模式以揭示某些有用功能更是难上加难。为了做到这一点，Dang和他的团队决定探索使用最先进的人工智能（AI）工具。
“我们的系统VBayesMM能够自动区分那些对代谢物有显著影响的关键微生物，同时从庞大的背景微生物中筛选出来，并且承认对预测关系的不确定性，而不是提供过于自信但可能错误的答案，”Dang说道，“在针对睡眠障碍、肥胖和癌症研究的真实数据测试中，我们的方法始终优于现有方法，并识别出与已知生物过程一致的特定细菌家族，这增强了我们对发现真实生物关系的信心，而非无意义的统计模式。”
由于VBayesMM能够处理和传达不确定性问题，因此它比不具备此功能的工具更能增强研究人员的信心。尽管该系统优化以应对繁重的分析工作负载，但挖掘如此庞大的数据集仍需要高昂的计算成本；然而，随着时间的推移，这将越来越不成为使用它的障碍。目前的其他限制包括该系统更依赖于肠道细菌的数据而非其产生的代谢物数据；当细菌数据不足时，准确性会下降。此外，VBayesMM假设微生物是独立作用的，但实际上，肠道细菌之间存在极其复杂的相互作用。
“我们计划与更全面的化学数据集合作，以捕捉细菌产物的完整范围，尽管这会带来新的挑战，即确定这些化学物质是来自细菌、人体还是外部来源（如饮食），”Dang表示，“我们还旨在使VBayesMM在分析不同患者群体时更加稳健，结合细菌‘家谱’关系以做出更好的预测，并进一步减少分析所需的计算时间。对于临床应用而言，最终目标是确定具体的细菌靶点，用于治疗或饮食干预，真正帮助患者，从基础研究迈向实际医疗应用。”（ANI）
（此内容来自联合供稿，按原样发布。《论坛报》对其准确性、完整性或内容不承担任何责任或义务。）
【全文结束】
