人體消化道是成千上萬種不同細菌的家園。美國麻省理工學院和布羅德研究所目前已分離保存了近8000種人體消化道菌株的樣本，并揭示了其遺傳和代謝背景。相關研究發(fā)表在Z新一期Nature Medicine上。

研究小組在長達兩年的時間里收集了大約90人的糞便樣本，深入了解了微生物種群在個體內(nèi)的變化情況。這項研究的重點是生活在波士頓地區(qū)的人們，但研究小組也在收集來自各地的更多樣本，希望能夠保留生活在工業(yè)化社會中的人們所沒有的微生物菌株。

研究人員從主導人類胃腸道的6種主要細菌門類中分離出總共7758種菌株，并對其中3632個菌株進行了全基因組測序。通過分析單個宿主中微生物種群隨時間的變化，發(fā)現(xiàn)了菌株之間的一些新的相互作用。在一個案例中，他們發(fā)現(xiàn)3種相關的擬桿菌菌株在宿主體內(nèi)共存，所有這些菌株似乎都與宿主體內(nèi)的一個祖先菌株不同；在另一個案例中，一株菌株幾乎在一夜之間完全取代了相同物種的相關菌株。

研究人員還測量了糞便樣本中發(fā)現(xiàn)的許多代謝物的數(shù)量。該分析顯示，氨基酸水平的變化與單個人體內(nèi)微生物種群隨時間的變化密切相關。而且，不同人群中微生物種群組成的差異與不同水平的膽汁酸密切相關，膽汁酸有助于消化。研究小組將在未來研究中繼續(xù)探究這些氨基酸和膽汁酸水平差異的產(chǎn)生原因。

本研究所分離的細菌菌株樣本的所有數(shù)據(jù)已提供在線，使其他科學家能夠研究這些菌株的功能及其在人類健康中的潛在作用。

研究人員表示，和高分辨率的細菌分離物收集開啟了機制性研究生活方式如何塑造人體腸道微生物組、新陳代謝和炎癥的可能性。該數(shù)據(jù)集（BIO-ML）有助于揭示人體腸道中微生物種群的動態(tài)變化，并幫助科學家開發(fā)針對多種疾病的新療法。