人类微生物组是指人体内外所有微生物及其基因的集合。这些微生物主要分布于皮肤、口腔、消化道、呼吸道、泌尿生殖系统等部位，包括细菌、古菌、真菌、原生动物和病毒。正常情况下，这些微生物与人体形成共生关系，参与营养吸收、免疫调节和抵御病原体等生理功能。
核心概念
人体微生物组的组成和基因数量与人体自身细胞相当。研究显示人体约有38万亿细菌细胞，而人体细胞约30万亿，细菌基因数约200万，是人类基因的100倍。微生物组的平衡对健康至关重要，失衡可能导致炎症性肠病、肥胖、糖尿病等疾病。
研究方法
人类微生物组计划（HMP）通过宏基因组测序技术分析正常人体微生物组成。2012年该计划发布重要成果，绘制了健康人体微生物基线图谱。研究中使用16S rRNA基因测序技术识别细菌种类，并通过代谢组学分析微生物产物如短链脂肪酸、维生素的合成。
主要微生物分布
皮肤
健康皮肤微生物以厚壁菌门（51.8%）、变形菌门（24.4%）、放线菌门（16.5%）和拟杆菌门（6.3%）为主。马拉色菌属在特应性皮炎区域占优，穗状发癣菌在头皮屑区域占主导。
肠道
健康肠道微生物主要为厚壁菌门和拟杆菌门，包括普氏菌、瘤胃球菌、阿克曼菌等。2024年研究发现肠道菌群具有降解纤维素的能力，且百岁老人肠道中次级胆汁酸合成菌显著富集。
泌尿生殖系统
健康阴道菌群以乳酸杆菌为主，通过产过氧化氢维持酸性环境。研究显示非洲裔女性乳酸杆菌比例较低，阴道pH值较高。子宫菌群研究存在争议，低生物量样本易受试剂污染影响。
其他部位
呼吸道微生物组在病毒感染中起调节作用，如新冠感染会增加假单胞菌数量。肺部微生物群落包括普雷沃菌、鞘氨醇单胞菌等9个主要属。
与疾病的关系
微生物组失衡与多种疾病相关：
- 肠道菌群失衡与结肠癌、帕金森病、抑郁症相关
- 阴道菌群紊乱增加HIV感染风险
- 皮肤微生物失调引发特应性皮炎、银屑病
- 小肠细菌过度生长(SIBO)与肠易激综合征相关
2024年发现肠道中新发现的"obelisks"类病毒样元件和"oblins"相关蛋白，为微生物组研究提供新方向。研究还发现，健康与疾病状态下微生物组的功能潜力存在显著差异，特别是参与炎症调节、代谢和免疫信号通路的基因表达。
动态变化
微生物组受多种因素影响：
- 婴儿通过阴道分娩和母乳喂养获得初始菌群
- 移民会改变肠道菌群多样性
- 饮食、抗生素、粪菌移植等可调节菌群
- 运动可提高菌群多样性
最新研究显示，人体微生物组的代谢产物如吲哚-3-丙酸（IPA）具有神经保护作用，通过孕烷X受体调节肠道屏障功能。而三甲胺（TMA）经肝脏转化为三甲胺N-氧化物，与血管疾病相关。
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