体内微生物环境形成、变化研究(2)

微生物组就像指纹：如此多样化，以至于没有两个人可以拥有相同的指纹。它们也是令人难以置信的动态 - 在一个人的一生中增长，缩小和进化如此之多，以至于婴儿的微生物组在他们长大时看起来会大不相同。在西化社会中，90%以上的人群中发现了少数微生物物种，但大多数物种存在于20%至90%的人中。（即使是大肠杆菌，这可能是大多数人能说出的唯一肠道细菌，也低于90%的频率。研究表明，非西方化社会的微生物种类更加多样化，微生物组的变异性更大。
在一个群体中，任何两个随机选择的个体通常只有不到一半的微生物组物种是共同的——平均而言，肠道微生物组成的重叠在 30% 到 35% 之间。微生物学家争论是否存在所有健康人都有的“核心”微生物物种，但如果存在，它可能占总数的个位数百分比。

我们的口腔是各种微生物的家园，例如真菌曲霉菌（左）以及从嘴唇和牙齿之间收集的这三种细菌样本。
然而，确定微生物在人与人之间传播的频率是一个比寻找物种更棘手的问题。单个物种可以由许多不同的菌株或遗传变异组成。因此，研究人员需要能够通过观察微生物组样本中的基因来识别单个菌株。在人类微生物组中，可能存在200万到2000万个独特的微生物基因，微生物不断重新洗牌它们的基因，突变和进化。
这就是为什么了解微生物组中的大量细胞如何传播“比学习如何追踪一种病原体的传播要困难得多，”特伦托大学博士后研究员，新研究的第一作者Mireia Valles-Colomer说。直到最近，通过人群追踪菌株是不可能的。
2010年，当尼古拉·塞加塔（Nicola Segata）作为哈佛大学的博士后首次开始为人类微生物组计划分析大量遗传数据集时，可用的工具缺乏确定人类微生物组中哪些物种所需的分辨率。他们可以确定微生物所属的一般分类群，但这就像将某人的位置缩小到美国中西部一样。
在接下来的几年里，各种实验室发现了社会互动和近距离生活影响灵长类动物和小鼠微生物组的证据。对巴布亚新几内亚和其他地方相对孤立的人群进行的人类研究也发现了微生物共享的特征。有些人甚至发现了宠物可能传播的痕迹。但由于这些研究的局限性，目前尚不清楚发生了多少传播，以及它是否在任何地方都以相同的程度发生。