我们的身体不仅仅是人类——它是我们体内或体表数万亿微生物的家园。事实上，我们肠道内的微生物比体内的微生物还要多。银河系中的星星。这些微生物对人类健康至关重要，但科学家们仍在弄清楚它们到底有什么作用以及它们如何提供帮助。
在一项新研究中，发表于自然微生物学我和我的同事探索了某些肠道细菌如何保护我们免受有害细菌（肠杆菌科细菌）的侵害。
这些细菌包括以下物种大肠杆菌（大肠杆菌）。少量通常是无害的，但如果增长过多，可能会导致感染和其他健康问题。
我们发现，由饮食等因素塑造的肠道环境在控制潜在有害细菌方面发挥着重要作用。
为了得出这一结论，我们分析了来自 45 个国家/地区的 12,000 多个粪便样本。利用 DNA 测序技术，我们能够识别和量化每个样本中检测到的微生物。我们发现，患有肠杆菌科细菌的人的肠道微生物组组成与没有肠杆菌科细菌的人有根本不同。
通过分析这些微生物及其基因，我们可以准确预测（大约 80% 的情况下）某人的肠道中是否存在肠杆菌科细菌。这表明我们肠道中的细菌类型与有害物种是否可以接管密切相关。
进一步挖掘，我们发现了两组细菌：与肠杆菌科细菌一起繁盛的细菌（所谓的“共殖民者”）和很少一起发现的细菌（“共排除者”）。
一种称为粪杆菌的共排除细菌尤为重要。它通过分解我们饮食中的各种纤维来产生称为短链脂肪酸的化学物质。这反过来又可以阻止肠杆菌科细菌等有害细菌的生长。
这些脂肪酸的存在是我们在共排斥者和共殖民者之间观察到的最强信号之一。他们也曾被之前有牵连具有广泛的健康益处，例如减少炎症和改善肠道功能。
我们的研究中另一个有趣的观察结果是，共殖民者（与肠杆菌科细菌一起生活的细菌）更具适应性。它们具有分解不同营养物质的不同能力，并且能够在也适合肠杆菌科的环境中生存。
这尤其令人惊讶，因为之前对小鼠的研究表明，吃相同类型食物和营养素的细菌很难在肠道中共存。
这再次表明，肠道环境条件（营养物质、pH值、氧气水平）是决定一个人的肠道是否会被肠杆菌科细菌定植的主要因素。
比益生菌更有效
我们的发现可能会带来无需抗生素即可预防和治疗感染的新方法。例如，我们可以增强共排除菌的活性或创造支持其生长的饮食，而不是直接杀死有害细菌（这也会损害有益细菌）。
这种策略可能比直接服用益生菌更有效，因为添加到肠道的新细菌此前已被证明只能在肠道中存活有限的时间。我们还可以针对有害细菌赖以生存的特定途径，从而减少它们的威胁。
虽然我们的研究提供了新的重要见解，但仍有很多东西需要学习。许多地区，包括南美洲和非洲的部分地区，在微生物组研究中的代表性不足。这限制了我们对不同人群肠道细菌差异的理解。
此外，虽然我们的研究强调了重要的模式和相互作用，但我们尚未完全理解这些关系背后的原因和机制。
未来的研究将整合其他工具，例如代谢组学（研究微生物产生的化学物质）和转录组学（研究基因如何激活），以更清晰地了解肠道生态系统如何为我们的健康带来益处。
此外，下一步应重点设计研究，以测试特定类型的饮食（例如，高纤维与低纤维）是否会长期影响潜在有害细菌和其他疾病的发生率。
通过更好地了解微生物如何在我们的肠道中相互作用和交流，我们可以开发更精确的非抗生素疗法来预防未来的感染。
