我们的细菌比我们想象的更个人化，斯坦福医学领导的研究表明

数以万亿计的细菌以你的身体为家——统称为微生物组——对你来说似乎是独一无二的，就像指纹一样。这是对86人的肠道、嘴巴、鼻子和皮肤微生物组进行详细研究得出的结论之一。在六年的时间里，在每个人的微生物组中存活得最好的细菌是那些对个体最特殊的细菌，而不是整个人群共有的细菌。

“我们的研究结果强调了这样一种观点，即我们每个人的身体中都有对我们来说特别的个性化微生物组，”斯坦福大学W. Ascherman医学博士，FACS遗传学教授兼斯坦福大学基因组学和个性化医学中心主任Michael Snyder博士说。“你的基因、你的饮食和你的免疫系统都在塑造这个生态系统。

这项新研究由斯奈德与2023年去世的杰克逊实验室生物学家乔治·温斯托克（George Weinstock）合作领导，是美国国立卫生研究院综合人类微生物组项目的一部分，并于3月12日发表在 《细胞宿主与微生物》杂志上。

该研究还发现了微生物组与健康之间的一些相关性：例如，2型糖尿病患者表现出不太稳定和不太多样化的微生物组。

“我们认为，随着胰岛素抵抗，血液中脂质，蛋白质和其他代谢物的改变改变了微生物组可用的营养物质，并影响这些细菌的生长，”遗传学博士后学者Xin 周博士说，该论文的主要作者。

长期跟踪

科学家们最近对人类微生物组在健康和疾病中的作用有了认识。但是，微生物组的巨大规模——普通人体内大约有39万亿个微生物——以及它可以不断变化的事实，这使得研究变得困难。研究人员一直在努力确定是否存在一种理想的微生物组组成，以及改变某人的微生物是否可以缓解疾病。

Snyder，周和他们的同事开始跟踪人们的微生物组长达六年，以更好地了解个体体内的微生物如何随着短期感染或慢性疾病的发作而变化。他们每季度从86名年龄在29岁至75岁之间的人的粪便，皮肤，嘴巴和鼻子中收集微生物组样本。当参与者患有呼吸道疾病、接种疫苗或服用抗生素时，在五周内额外采集了三到七个样本。每个微生物组样本都经过基因测序，以揭示其所含的细菌。

与此同时，研究人员收集了大量关于参与者健康状况的其他临床数据，以研究各种因素如何与微生物组的变化相关。

研究人员总共分析了5,432个生物样本，并产生了118,124,374个测量值。

“在这么长的一段时间内研究来自不同身体部位的微生物，使我们能够第一次将整个微生物组视为一个单一的流体系统，”斯奈德说。

注重稳定性

这项新研究证实了先前研究的发现，揭示了健康人微生物组中经常发现的少数细菌，以及在感染和其他疾病期间人们的微生物组发生了显着变化。然而，比个别类型的细菌更能说明问题的是微生物组的稳定性。在健康时期，一个人的微生物组很少发生剧烈变化。在感染期间或糖尿病发展期间，构成微生物组的细菌波动更大。

“我们发现，当你患上感冒之类的疾病时，你的微生物组会发生这种暂时的变化;它变得非常失调，“周说。“对于糖尿病来说，这种特征在很多方面都是相同的，只是它是长期的，而不是暂时的。

当研究人员专注于哪些微生物最有可能在多年内发生变化时，他们惊讶地发现，对个体来说最特殊的细菌是最稳定的。

“很多人会怀疑我们之间共享的细菌是最重要的，因此也是最稳定的，”斯奈德说。“我们发现完全相反——个人微生物组是最稳定的。它进一步表明，我们的个人微生物组与其他人的个人微生物组不同，对我们的健康来说是不可或缺的。这是有道理的，因为所有人都有不同的健康基线。

这些数据带来了另一个惊喜：身体不同部位的微生物组高度相关。即使存在不同类型的细菌，当一个身体区域的微生物组发生变化时，其他部位也会发生变化。例如，如果鼻部细菌在呼吸道感染开始时发生变化，肠道、口腔和皮肤微生物也会迅速开始发生变化。当肠道细菌随着糖尿病而转移时，皮肤、口腔和鼻子上的细菌也会发生变化。

与健康的联系

根据整个研究过程中采集的血液样本，斯奈德的团队怀疑免疫系统是连接身体不同部位微生物的共同纽带，并将微生物组内的整体健康联系起来。血液中某些免疫蛋白的水平与微生物组同步变化。此外，血液中的脂质也与微生物组稳定性的变化有关，这解释了与糖尿病的一些联系。

该小组指出了在塑造微生物组方面起作用的几个环境因素：例如，微生物可以预见地随着季节的变化而变化，这可能是由于湿度和阳光水平的变化以及新鲜食物的供应。但这些环境因素，包括饮食，仍然不能解释人与人之间的差异。

研究人员说，这些新数据关闭了这样一种观点，即每个人都应该努力实现最佳健康的黄金标准微生物组。

“相反，我们正在朝着这样的想法发展，即我们有一个个人微生物组，这对我们自己的代谢和免疫健康非常重要。我们的新陈代谢和免疫健康也极大地影响了我们的微生物组——它们都是联系在一起的。微生物组在人与人之间差异很大，“斯奈德说。“你如何喂养它以及它所接触的东西可能会对你的健康产生重大影响，我们仍然需要通过多种方式解决这个问题。

来自牛津大学、俄亥俄州立大学、uBiome、俄勒冈健康与科学大学、耶鲁大学、上海交通大学、浙江大学、德克萨斯理工大学、Agrosavia和康涅狄格大学的研究人员也参与了这项研究。

这项研究的资金由美国国立卫生研究院共同基金人类微生物组项目（资助 U54 DE023789-01、U54 DK102556-03、R01 DK110186-05、S10 OD020141-01、R01 AT010232-04、UL1 TR001085、P30 DK116074 和 S10 OD023452-01）、Leona M. 和 Harry B. Helmsley 慈善信托基金以及创新药物加速器。