微生物菌们出来造反了，“我”是一个废词

来源：生物探索   发布者：张荐辕   日期：2015-08-27  

不要小看这个问题，“我（I）”或将成为一个废词，微生物菌们已经不服气人类自我统治了那么久了。在我们走来走去工作、睡觉的时候，肚子里还藏着一个庞大的生态系统——微生物菌群。 我们自从出生的那天起，身体就是一个细菌的乐园。一个成人体内的细菌总重量大约有1.5公斤，一般认为其总数至少是人体总细胞数的10倍。 随着高通量技术的发展，生物数据面临大爆发式地增长。科学家们估计人体细菌种类多达500-1000种，这些细菌的基因总数与人体相当，而基因总数则可能是人体的100倍以上。 人体内有两个基因组，一个是从父母那里遗传来的人基因组，编码大约2.5万个基因；另一个则是出生以后才进入人体、特别是肠道内的多达1000多种的共生微生物，其遗传信息的总和叫“微生物组”，也可称为“元基因组”，它们所编码的基因有100万个以上。两个基因组相互协调、和谐一致，保证了人体的健康。因此，在研究基因与人体健康关系时，一定不能忽略共生微生物基因的研究。 研究显示：我们常常将自己认为是生物分子网络的一员，这样的话实在是太无视我们自身的微生物了。实际上，我们体内成千上万的细菌才是我们身体健康的主角。它决定了我们身体的成长，对疾病的抵御，甚至是可以控制人类的一些行为。 Vanderbilt大学的生物科学副教授Seth Bordenstein在研究共生微生物方面具有卓越的成就，他表示，对微生物组学的研究效果远大于对各个部分研究的效果之和。 在微生物组学项目中，成千上万的基因组组成了微生物信息。微生物学家已经为这些实体重新命名，对实体命名为“holobiont”，他们的基因组为“hologenome”，这些这些实体才能组成了我们个人。Seth Bordenstein和同事将上述观点发表在8月18日PLOS子刊上文章。 这或许是基于自然选择的进化论结果，微生物的突变不仅影响机体的健康，同样对其他基因组突变的作用至关重要。holobionts针对环境有一个专门的应对机制：它们具有改变细菌菌群的作用。例如，如果一个holobionts被病原体所供给，并且机体无法抵御它。那么其他的共生生物可能会释放杀伤性的毒素来抵御病原体。在这方面，微生物是holobionts的免疫系统，随着基因突变，使得免疫功能提高。 根据Bordenstein的讲解，越来越多的人接受微生物菌群这个观点。在6月份召开的美国微生物学会（American Society of Microbiology General Meeting），Bordenstein主持了一个叫做"Holobionts and Their Hologenomes"学术研讨会，他表示明年将发布一些有关“微生物菌群”更加新颖的观点。然而也有科学家表示，尽管上述的观点很有用，但是其在实践中的应用要慢得多。 Bordenstein表示：尽管现在人们在微生物学、动物学和植物学等领域的研究有所突破，但是并没有互相交融，因此进行微生物环境基因组学、元基因组学的研究不仅会影响到生物基础学科的研究，还将对个体化医药的作用巨大。 尽管全基因组测序在解决遗传信息丢失方面进展颇多，然而一旦涉及到一些复杂的疾病（自身免疫和代谢疾病）的研究，必须要拓展到微生物组学领域，这将解决传统遗传信息出现丢失的问题。 不要忘了，我们需要接受这样一个事实，我们生命受益于微生物世界：外部，我们受益于环境微生物；内部，我们受益于肠道微生物学。 随着科技的发展，通过绘制人体不同器官中微生物元基因组图谱，解析微生物菌群结构变化对人类健康的影响至关重要。一旦这些秘密被破解，“我”也不再是简单的存在，而是与许许多多的微生物共生在一起。

相关新闻