近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報(bào)告中,，來(lái)自卡內(nèi)基科學(xué)研究所的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),，生活在胃腸道系統(tǒng)中的不同微生物之間所發(fā)生的相互作用或許對(duì)機(jī)體健康有著巨大且不可預(yù)測(cè)的影響，腸道微生物組是存在于人類(lèi)機(jī)體中由成千上萬(wàn)種微生物組成的微型生態(tài)系統(tǒng),，人類(lèi)腸道微生物組的多樣性常常為科學(xué)家們分類(lèi)并理解其對(duì)機(jī)體健康的影響帶來(lái)一定挑戰(zhàn),。

圖片來(lái)源：Benjamin Obadia

如今研究人員非常感興趣研究微生物組作為一個(gè)整體是否大于各部分之和，換句話說(shuō),，單一微生物能在多大程度上影響機(jī)體的健康和生理學(xué)特性,，以及這些影響在多大程度上是由微生物組中不同微生物群落的相互作用所決定的,。這項(xiàng)研究中，研究人員利用果蠅機(jī)體天然的簡(jiǎn)單微生物組進(jìn)行研究來(lái)全面揭示這種腸道微觀系統(tǒng),，研究者發(fā)現(xiàn),，腸道微生物組之間不同微生物的相互作用或會(huì)影響果蠅的健康，甚至其長(zhǎng)壽,。

研究者Ludington說(shuō)道,，我們對(duì)細(xì)菌種類(lèi)的經(jīng)典看法就是，在非黑即白的環(huán)境中,，細(xì)菌就是疾病的媒介,，要么有，要么沒(méi)有,；本文研究中我們發(fā)現(xiàn)微生物組或許并非如此,；特殊微生物群體所產(chǎn)生的效應(yīng)或許依賴(lài)于其它微生物也存在的環(huán)境。長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們對(duì)果蠅的研究發(fā)現(xiàn),，腸道菌群或會(huì)影響宿主的環(huán)境,、生育力和長(zhǎng)壽；1927年,，研究人員發(fā)現(xiàn),，通過(guò)從實(shí)驗(yàn)室果蠅機(jī)體中簡(jiǎn)單地移除腸道菌群或許就能將果蠅壽命延長(zhǎng)14%。

這項(xiàng)研究中,，研究人員重復(fù)了相關(guān)實(shí)驗(yàn),，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)移除果蠅機(jī)體中特殊的微生物組時(shí),，其壽命大約會(huì)延長(zhǎng)23%,。但研究人員并不清楚其中有多少影響歸咎于果蠅腸道中存在的單一微生物，以及多少歸咎于其整體的微生物生態(tài)環(huán)境,。研究人員對(duì)果蠅機(jī)體的腸道微生物組進(jìn)行了深入剖析,，同時(shí)更好地理解了這些微生物群體影響昆蟲(chóng)宿主的壽命。

文章中,，研究人員開(kāi)發(fā)出了一種系統(tǒng)來(lái)繪制果蠅腸道中5種細(xì)菌之間所發(fā)生的可能的相互作用圖譜,，目的在于闡明這些細(xì)菌之間的相互作用如何影響昆蟲(chóng)的發(fā)育、后代的產(chǎn)生以及壽命等,，對(duì)細(xì)菌間相互作用的分子就需要開(kāi)發(fā)新型的數(shù)學(xué)方法,。研究者發(fā)現(xiàn)，微生物群體之間所發(fā)生的相互作用對(duì)于果蠅的機(jī)體生理學(xué)特性至關(guān)重要,，針對(duì)果蠅壽命所發(fā)生的23%的變化而言，單一的微生物群落或許能夠解釋四分之一的影響,，而微生物群落之間的相互作用或許能解釋其余的影響,。這些相互作用或許能夠影響某些因子,，從而決定果蠅將其遺傳物質(zhì)遺傳給后代的方式。

研究者Ludington解釋道,，當(dāng)我們對(duì)果蠅的健康狀況進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),，較短壽命的后代或許和長(zhǎng)壽后代之間存在一種平衡狀態(tài)，而這種平衡狀態(tài)或許會(huì)通過(guò)微生物組之間的相互作用所介導(dǎo),，這就意味著,，如果我們想去理解微生物組如何影響機(jī)體健康的話，我們就需要深入理解不同菌群的組合如何影響宿主,，而并不是單一細(xì)菌如何影響宿主,。

此外，研究者還表示,，果蠅或許能作為一種良好的模式來(lái)幫助研究理解人類(lèi)和其它動(dòng)物機(jī)體中復(fù)雜微生物組之間的相互作用,，這對(duì)于后期進(jìn)行更多深入的研究至關(guān)重要。

原始出處：Alison L. Gould, Vivian Zhang, Lisa Lamberti, et al. Microbiome interactions shape host fitness, Proceedings of the National Academy of Sciences(2018). DOI: 10.1073/pnas.1809349115

Cell：細(xì)胞治療領(lǐng)域觀察者