在过去的二十年中,肠道微生物群与几种疾病有关。然而,并不是所有病理相关的微生物组特征都是一致的,肠道微生物生态系统的组织和生态特性仍有待研究。

一个新的评论发表在微生物学性质为首的珀斯Raes博士疾病生物学中心/布鲁塞尔自由大学(VUB)/ KU鲁汶-鲁汶大学(比利时)探讨微生物生态学在微生物组研究中区分相关临床特征的作用

微生物群落的丰富度被定义为生物群落中物种的数量,不考虑每个物种的丰富度,通常被认为是肠道健康和稳定的标志。与此同时,一个细菌样本的多样性衡量了在统计上预测下一个样本细菌个体身份的难度,同时考虑到对该群体的已知情况。尽管所有健康的微生物群都是相似的,但每一次生态失调的发生都略有不同,很难确定一种高度敏感和特异性的肠道微生物疾病生物标志物。换句话说安娜卡列尼娜原则“所有幸福的家庭都是相似的;不幸的家庭各有各的不幸。”

首先,作者解释说,尽管增加的微生物群落丰富度和多样性被认为是健康肠道生态系统的标志,与微生物群落的稳定性和对干扰的恢复能力有关,最近的广泛人群队列研究已经确定了多种可能解释微生物群变异的混杂因素。这些因素包括运输时间和粪便一致性、年龄、饮食习惯和药物治疗,他们可能解释国际米兰的一个重要组成部分,社区组成和丰富性、数量化,不管主人健康协变量(这些甚至可能提高微生物生物标记物的鉴定和再现性)。

根据研究人员的说法,“应该把粪便微生物群组成和代谢看作是生态系统在动态发展过程中的快照。”的确,由于宿主的生理和生活方式选择压力,肠道微生物演替事件似乎受到随着时间和个体之间不断发生的变化的影响,而不是遵循确定性模式。例如,微生物种群密度和丰富度随着运输时间的增加而增加,水分被重新吸收,影响管腔含量。此外,增加的数量或相对微生物群谱与更长的过境时间平行导致微生物代谢活动的变化,富含具有更明显的蛋白水解代谢特征的类群。

考虑到肠道生态学的背景,粪便菌群丰富度可以反映肠道生态系统发展的一个时间阶段,作为一个孤立的生物标志物,不能提供与肠道菌群稳定性、恢复力和宿主健康相关的信息.因此,在以肠道微生物群为目标的营养研究中,不应系统地将丰富度和多样性的增加视为理想的终点。或者,关注肠道菌群的代谢活动可能是干预成功的更合理解读,而不是微生物群的丰富程度或多样性。

总的来说,基于生态演替的微生物群变异解释可能导致在临床环境中对粪便微生物群的重新定义,而不仅仅是一个同质和稳定的肠道微生物群的样本.总之,这些数据强调了在肠道生态学背景下重新思考微生物组生物标志物的必要性。这些结果也为临床研究中肠道微生物组变异的功能和生态评估的重要性提供了见解。

参考:

法洛妮G,维埃拉-席尔瓦S,拉伊斯J。肠道菌群粪便快照的丰富度和生态系统发展Nat Microbiol.2018;3(5): 526 - 8。doi: 10.1038 / s41564 - 018 - 0143 - 5。