棲息在我們體內的微生物與人類健康和疾病密切相關，但我們對它們的瞭解仍然相對較少。一項針對這些微小共生體的新普查顯示，它們的種類比之前認為的更加多樣化。
我們長期以來一直將單一細菌作為疾病的來源（例如，大腸桿菌或鏈球菌）。但我們現在瞭解到，在大多數情況下，這些數萬億寄居在我們體內和體表的微生物在保持我們健康方面做得非常出色（排擠有害微生物）並讓我們有飽腹感（分解我們攝入的大量食物）。
現在，這種豐富的微生物組群落的紊亂已經與體重增加、炎症性腸病、陰道感染以及感染有害微生物（如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌，或 MRSA）的風險有關，因此，瞭解“健康”微生物組的構成變得更加重要。
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多年來，我們一直在增加參與者名單，但科學家們仍然沒有完全掌握所有細菌、它們在我們體內的棲息地以及它們在健康和疾病中的作用。“我們需要一個參考標準來判斷什麼是正常的，然後才能判斷什麼是不正常的，”美國國家人類基因組研究所所長埃裡克·格林在週三的新聞釋出會上說。
格林和他在人類微生物組計劃的同事們在繪製這一複雜領域方面邁出了重要一步，他們發表了一項對數百名個體的微生物概況進行廣泛調查的新研究。這些發現在6月13日線上發表於《自然》雜誌的兩篇論文和一篇論文中，以及在《公共科學圖書館·綜合》中的十幾篇論文中。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）這些發現進一步證實了人們的猜測，即這個看不見的領域比我們想象的更加微妙和重要。例如，每個人可能攜帶數十萬種微生物。這些微生物攜帶了大約八百萬個不同的基因，遠遠超過了我們自己微不足道的 22,000 個基因。
聖路易斯華盛頓大學醫學院兒科胃腸病學和營養學主任，同時也是這項研究的合作者菲利普·塔爾在新聞釋出會上說：“這真的是生物學上的一個新視角。”“它為改善我們人群的健康打開了許多機會。”
為了獲得研究結果，該團隊從居住在休斯頓或聖路易斯的 242 名年齡在 18 到 40 歲之間的健康成年人身上採集了樣本。研究人員從每個人身上採集了 15 到 18 個特定的“棲息地”（九個來自口腔，四個來自皮膚，一個來自鼻子，三個來自女性生殖器）以及糞便樣本。
布羅德研究所傳染病基因組測序中心主任、研究合作者布魯斯·比倫在簡報會上說：“健康的人類攜帶了非常多種類的生物。”口腔和糞便樣本的微生物多樣性最高，而陰道樣本的微生物多樣性最低。
每個人的微生物組都相對不同，這加強了沒有單一“健康”微生物組概況的觀點。“顯然，當涉及到我們的微生物時，有許多不同的方法可以保持健康，”比倫說。該小組發現，即使在每個位置都有如此多不同的微生物群落，似乎也在完成相同的代謝功能。比倫將其比作一個百樂餐，每個人都帶來不同的東西，所以每個人都有東西吃。
超過一半的研究物件在首次採集後的一個月到一年內採集了樣本，有些人採集了三個樣本。總的來說，第一個樣本中存在的微生物種群也存在於最後一個樣本中，並且沒有在研究物件中出現任何大的爆發。
瞭解哪些微生物生活在我們的腸道中，結果證明比簡單地在顯微鏡下觀察切片要複雜得多。許多生活在我們體內的微生物在充滿氧氣的實驗室環境中無法良好生長，因此很難培養。該專案透過使用基因測序來按基因概況對物種進行分類，從而避免了這個問題。
然而，如何測量、跟蹤和計數這些我們知之甚少的生物也帶來了一些研究難題。研究人員用來識別不同物種的一種方法是跟蹤細菌的16s基因，這是人類所缺乏的。這個基因似乎在每個細菌物種中都足夠不同，可以快速掃描和分類生物。這種檢測方法的有效性尚不清楚。“在某種程度上，我們只是在計算最容易測量的不同特徵，但我們不知道這些是不是最重要的，”斯坦福大學醫學院的大衛·雷爾曼說，他沒有參與這項新研究，但在《自然》雜誌的同一期中撰寫了一篇關於這項研究的文章。
儘管如此，雷爾曼指出，這些發現是重要的早期第一步，將有助於為後期的研究提供資訊並簡化研究。“我認為，如果說這個專案回答了什麼或者提供了故事的結局，那就太自大了，”他說。未來的工作需要專注於個體變數，如飲食、環境和健康狀況，以更仔細地尋找微生物組群落的趨勢。
塔爾建議，更好地瞭解健康微生物組的樣子，例如，可以幫助我們預防諸如艱難梭菌等致命感染。艱難梭菌通常在醫院獲得。到目前為止，我們最好的預防武器是更好的衛生習慣，而我們的治療方法只是平庸。但是，他指出，如果我們能找出使人們更容易感染艱難梭菌的微生物組的特徵，我們就可以在患者入院時從理論上篩查他們的微生物組基因概況，從而避免潛在的致命感染。
我們微生物組的這些“名人錄” “作為參考框架，可能是有用的且具有生物學重要性，但它們並沒有告訴你微生物在任何時候實際上在做什麼，”倫敦帝國學院外科和癌症系主任傑里米·尼科爾森指出，他沒有參與最近的研究。他和他的同事上週在《科學》雜誌上發表了一項研究，考察了人類腸道中微生物及其宿主的一些代謝相互作用。“要從功能上理解它們作為人類健康大圖景的一部分，”他指出，我們需要更詳細地瞭解人類飲食和生活方式（包括壓力和藥物）如何影響微生物群落，以及它們的變化如何反過來改變我們。“理解這些相互作用是找到新療法的關鍵所在。”
今天線上發表在《自然》雜誌上的另一項研究揭示了高飽和脂肪飲食實際上如何改變腸道中的微生物群落。這種轉變的種群會刺激免疫反應，從而導致那些有遺傳易感性的人患上炎症性腸病。
更好地瞭解這些型別的相互作用應該有助於我們更好地瞭解微生物如何幫助我們代謝食物和藥物，尼科爾森指出。“因此，如果我們能夠理解所有這些複雜性，那麼潛在的治療干預措施將是無限的，”他說。“這將是未來個性化醫療保健的重要組成部分。”
對於人類微生物組計劃的另一位合作者，貝勒醫學院的艾米·麥圭爾來說，我們所有人身上都存在著大量不同的微生物，這一發現提出了另一個存在的方面：“它改變了我們對作為人類的意義的看法。”