在过去15年中，遗传学和宏基因组学的新发展使科学家们对肠道微生物组的组成和功能进行了深入的描述，认为肠道微生物组是健康和疾病密切交叉的一个新器官。因此，过去五年中讨论肠道微生物群的出版物数量占过去40年中该主题所有出版物的80%以上，从而反映了微生物群研究如何改变基础科学和医学。
人类肠道微生物群不仅与肠道相关疾病的风险甚至临床症状的发作有关，还与明显与肠道没有直接关系的疾病有关，如心脏代谢紊乱、神经精神疾病和癌症。因此，人类肠道微生物群被视为新疗法的潜在来源。然而，根据细菌丰度的变化，细菌对特定表型的作用并不意味着我们可以推断特定的物种对宿主有保护性或有害的影响。
在人体中，微生物不断地与宿主细胞在不同水平上相互作用，免疫、微生物和代谢之间建立的联系尤其有趣。在胃肠道中，免疫细胞与肠道微生物群对话，反之亦然，在基因、饮食习惯、药物治疗和大便的一致性和频率等多种因素的影响下，在微生物和宿主之间驱动一种微调的串音。
过去十年的研究小组进行的研究专注于肠道微生物群和宿主代谢之间的相互作用的框架。在代谢紊乱期间，肠道微生物组的变化可以与减少的粘液厚度有关，降低抗菌防御，但也会变化丁酸盐和丙酸盐产生。因此，在肠道中发现的肠内分泌物L细胞分泌较少的肠肽，从而影响来自食物摄入量（例如，GLP-1）的调节来维持肠道屏障功能（例如，GLP-2）的几种途径。另外，随着肠道微生物环境和代谢物的变化，肠道屏障的改变可以导致病原体相关分子模式（PAMP）的泄漏，例如脂多糖（LPS）。我们的研究组首次展示2007当LPS转移(即代谢性内毒素血症)并在血流中增加时，可能会启动低级别全身炎症反应，并通过肠道微生物和固有免疫系统之间的相互作用机制引发胰岛素抵抗。
肠道微生物及其产生的代谢物都会影响我们的新陈代谢。每个微生物代谢物在其与宿主的关系中可能扮演不同的角色，这一事实突出表明冗余是一种可用于定义健康肠道微生物群特征的特征。这与弹力和土着生态系统内的高丰富的健康微生物。
在研究肠道微生物组时绝对量的微生物使用定量微生物组分析比传统的基于相对丰度的分析方法测量的微生物相对比例更可取，可以更真实地描述正在发生的事情。此外，分析肠道菌群和微生物代谢产物的代谢能力，可以提供有关疾病特异性细菌特征的相关信息，这是对通过宏基因组学单独获得的微生物组成信息的补充。这些观察表明，多组学方法对更好地理解微生物、宿主和代谢之间的相互作用的重要性。然而，在基于肠道微生物群的个性化营养建议的道路上，值得关注的挑战包括需要进行大规模的纵向研究，同时关注粘膜微生物群和腔内微生物群，而不是“仅”粪便物质。而且还使用样本来研究微生物组的活动(如血液、尿液)，最终需要标准化的协议。
最后，概念的证明需要使用分离的细菌或特定的代谢物，以摆脱特定微生物与疾病之间的相关性，这些相关性不能提供微生物是有益还是有害的确切含义。在这种情况下，普氏菌copri和Akkermansia muciniphila是两个细菌的例子，主要通过功能概念证明研究进行研究。
特定细菌对宿主代谢的有益或有害作用可能受到饮食和宿主之间的复杂相互作用的影响。这是如此P. Copri.，在实验研究中发现改善葡萄糖代谢和胰岛素敏感性通过从可发酵的膳食纤维生产琥珀酸。然而，它也可以加重葡萄糖耐受不良，降低胰岛素敏感性与高脂肪饮食一起给老鼠服用
关于A. Muciniphila.，当发现这种细菌的水平较低（肥胖和未经治疗的2型糖尿病）或较高（二甲双胍治疗的2型糖尿病、胃分流术、多发性硬化症和帕金森病）时，不同的病理状况是相关的。然而，一些混杂因素可能会调节肠道微生物群，并最终调节肠道微生物的丰度A. Muciniphila.（例如：膳食纤维、二甲双胍和其他药物治疗以及肠道转运时间）。值得注意的是，到目前为止，已经证明该疾病与细菌存在之间存在联系的数据是具有特定条件的个体或对某种疾病有反应的个体抗癌，以及肥胖、2型糖尿病和胃分流术患者。事实上，在我们的研究小组中，我们已经证明补充A. Muciniphila.，无论是活的还是巴氏杀菌的，都能保护小鼠免受几种心脏代谢特征的影响。我们现在正在研究，它是否有助于实现人类微生物群的长期改变。
综上所述，对肠道微生物群、宿主和代谢之间相互作用的综合研究不仅应关注这些微生物的组成，还应关注这些微生物及其代谢产物的活性。此外，还需要进行功能性概念验证研究，以摆脱对疾病和健康受试者进行比较的研究，更好地探索特定微生物与疾病或健康状况之间的因果关系。
参考:
CANI PD。人体肠道微生物：希望，威胁和承诺。肠道Epub ahead of print: 27/06/2018。doi: 10.1136 / gutjnl - 2018 - 316723。
