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人類(lèi)機(jī)體微生物組或是一個(gè)有待發(fā)掘的寶庫(kù)
2019年7月24日 訊 /生物谷BIOON/ --細(xì)菌是地球上所有生命形式的中心，是構(gòu)成生物體的基本組成部分；線(xiàn)粒體和葉綠體都能夠追蹤到其細(xì)菌祖先，這些特殊的微生物為我們賴(lài)以生存的生物多樣性奠定了一定的基礎(chǔ)。微生物是所有多細(xì)胞生物的一部分，其在生命發(fā)揮著無(wú)數(shù)的功能，包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程，作為生命體的重要組成部分，微生物也被稱(chēng)之為微生物組，微生物組存在于多種復(fù)雜的生物體中，比如人類(lèi)、大象和樹(shù)木等。
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人類(lèi)的微生物組
微生物是人類(lèi)發(fā)展初期的一部分，其在人體功能中扮演著非常重要的作用，人類(lèi)機(jī)體的微生物組由病毒、細(xì)菌和真菌等微生物組成。盡管這些微生物一直是人體解剖學(xué)的一部分，但最近研究人員能利用諸如分子成像工具和新一代遺傳測(cè)序技術(shù)對(duì)其可視化，如今研究者就能夠?qū)@些微生物進(jìn)行很多可視化操作；人類(lèi)微生物組是機(jī)體最大的器官之一，成年人機(jī)體的微生物組重達(dá)2-3公斤，盡管其看不見(jiàn)，但微生物組通常會(huì)通過(guò)偶爾的噪音和氣味使其物理存在變得更加明顯。
微生物組會(huì)賦予人類(lèi)機(jī)體獨(dú)特的特性，微生物組的組成在生命周期中會(huì)不斷改變，其數(shù)量和成分多樣性的減少往往與疾病和衰老相關(guān)，實(shí)際上，相比不健康的個(gè)體而言，健康個(gè)體和百歲老人機(jī)體中往往擁有更具多樣性的微生物群落。
位點(diǎn)特定功能
微生物組會(huì)與機(jī)體多個(gè)器官協(xié)同工作，這有助于人類(lèi)機(jī)體的正常運(yùn)作，并能夠幫助維持機(jī)體的正常功能，比如，生活在皮膚表面的微生物能夠保護(hù)機(jī)體免于機(jī)會(huì)致病菌的侵襲，這些微生物還能幫助促進(jìn)傷口愈合，增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能，并產(chǎn)生對(duì)機(jī)體和神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)部通信至關(guān)重要的揮發(fā)性信號(hào)分子。
如果沒(méi)有微生物的幫助，擁有最多微生物的腸道或許無(wú)法完成其消化任務(wù)，腸道中的微生物群落會(huì)分泌多種酶類(lèi)幫助消化多種復(fù)合碳水化合物并從消化的食物中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一個(gè)人平均在其一生中會(huì)消耗多達(dá)60噸食物，而一個(gè)不存在微生物的消化道或許會(huì)需要更多的食物。
腸道微生物還會(huì)產(chǎn)生諸如B12等維生素、激素、神經(jīng)遞質(zhì)好機(jī)體正常生理過(guò)程所需的多種代謝產(chǎn)物，其還在機(jī)體消化藥物過(guò)程中扮演著關(guān)鍵作用，實(shí)際上，口服藥物在抵達(dá)作用靶點(diǎn)之前會(huì)先與機(jī)體中的腸道微生物組發(fā)生相互作用。而衍生自微生物組，諸如短鏈脂肪酸等分子實(shí)體則是機(jī)體正常發(fā)育過(guò)程中的一部分。
微生物對(duì)于個(gè)體和機(jī)體而言都是獨(dú)一無(wú)二的，比如，油性的額頭常常是丙酸菌的首選場(chǎng)所，而潮濕的鼻腔則主要由棒狀桿菌組成，胃部中擁有多種抗酸細(xì)菌，結(jié)腸中則含有厭氧菌。
圖片來(lái)源：Human Microbes: The Power within (2018)
理解微生物組
這種看不見(jiàn)的器官（微生物組）受到了多種因素的調(diào)節(jié)，包括父母的遺傳因素、地理?xiàng)l件、食物和生活方式；盡管關(guān)于微生物組的指紋研究尚處于起步階段，但很明顯，居住在城市地區(qū)的個(gè)體相比于農(nóng)村居民而言擁有不同的微生物群落。由于微生物組與機(jī)體中任何器官一樣，其細(xì)胞組分的破壞（生態(tài)失衡）會(huì)誘發(fā)宿主機(jī)體出現(xiàn)一系列問(wèn)題，比如肥胖、腸易激綜合征、皮炎和神經(jīng)失衡等，其中部分疾病能通過(guò)利用用于調(diào)節(jié)微生物失衡的益生菌和益生元來(lái)治愈。
雖然近年來(lái)研究人員才開(kāi)始關(guān)注這些隱形的器官，但闡明其功能及起源對(duì)于改善機(jī)體健康至關(guān)重要。鑒別出每一種微生物組成及其所扮演的關(guān)鍵角色或能幫助研究人員對(duì)機(jī)體微生物群落盡心分類(lèi)，微生物指紋技術(shù)或許也會(huì)改變?nèi)祟?lèi)的大健康。對(duì)選定的微生物進(jìn)行操作和富集（微生物組工程化修飾）或能改善機(jī)體健康、恢復(fù)器官活力、增強(qiáng)機(jī)體的性格特征，同時(shí)還有望開(kāi)發(fā)出更有效的藥物。
用于治療皮膚病的微生物補(bǔ)充乳膏和微生物強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑常常被認(rèn)為是人群的個(gè)性化治療手段，而對(duì)微生物和其代謝產(chǎn)物的追蹤也會(huì)成為一種常用的分子策略來(lái)鑒別個(gè)體及其機(jī)體行為。目前我們正處于健康革命的曙光之中，而這場(chǎng)革命將有望改變?nèi)巳旱慕】怠＃ㄉ锕菳ioon.com）
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