肠道微生物组为每个人提供了一个独特的快照，它由遗传、环境暴露、生活习惯和身体自身生理共同塑造。
"如果你取两个不同个体，他们的微生物组完全相同的概率极低，"明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所(Mayo Clinic)的胃肠病学家Purna C. Kashyap医学博士说。尽管细菌、真菌和其他微生物的具体组合差异很大，但它们的功能角色经常重叠，这使得定义一个普遍"健康"的微生物组变得具有挑战性。
Kashyap博士的职业生涯一直致力于寻找肠道健康与慢性胃肠道疾病之间的关键关联。在接受《Medscape医学新闻》采访时，他讨论了自己在开发肠道-大脑轴障碍的靶向疗法和生物标志物方面的工作，重点是肠道细菌与饮食成分（特别是碳水化合物）之间的相互作用，而碳水化合物是肠道微生物的重要营养来源。
您将肠道微生物组描述为像人的指纹一样独特。这在实际意义上意味着什么？
每个人体内都有一套独特的微生物，这由个体健康状况所决定。但这并不意味着每个个体肠道中的微生物功能都不同。不同的细菌可以执行完全相同的功能。
这就是为什么定义什么是"健康"的微生物组或微生物群如此困难。没有一套特定的细菌是健康的。在健康个体中可以看到许多不同组合的细菌，它们都执行相同的功能。
随着时间推移，影响一个人微生物组的主要因素是什么？
遗传在存在的微生物中起一定作用。当我们出生并获得微生物时，我们会对它们产生耐受性。随着时间推移，你往往会积累一套变得稳定并形成你的微生物群落的微生物。
环境暴露也决定了存在的微生物种类，饮食习惯也是如此。生活在加利福尼亚的人接触到的微生物将与生活在明尼苏达州或纽约的人非常不同。
药物可以通过多种不同方式改变微生物。微生物本身可能具有分解药物的基因，因此服用特定药物可以富集这些细菌。药物可能会改变肠道内的环境，从而决定存在哪些种类的微生物。抗生素旨在治疗身体其他部位的感染，而肠道中的细菌则成为附带损害。幸运的是，肠道细菌并不像我们想象的那么脆弱。只要你拥有一个强大的肠道微生物群落，它通常会在3-4周内恢复到原始状态。
排便习惯也可以决定存在的微生物种类。虽然细菌可以影响你的排便习惯，但便秘和腹泻等状况也会改变肠道微生物组成，这就形成了一个"先有鸡还是先有蛋"的问题。
益生菌能否帮助增强或恢复微生物组？
挑战在于，益生菌受到完全不同的规则监管，市场上大多数益生菌没有临床研究。作为美国胃肠病学会(American Gastroenterological Association)指南的一部分，我们只关注随机对照临床试验，发现益生菌对大多数成人胃肠道疾病没有益处。
我们的研究很大程度上集中在肠道细菌与饮食碳水化合物之间的相互作用。为什么研究碳水化合物如此重要？
简单的糖类碳水化合物像蛋白质一样在小肠中被分解和吸收。相比之下，复杂的碳水化合物，如富含纤维食物中的那些，有我们身体尚未学会分解的不可消化部分。这些物质到达结肠，在那里微生物利用它们产生发酵终产物。
我们研究的最常见的是短链脂肪酸，它们是结肠内层的重要燃料，并有助于维持该结肠内层的完整性，既支持细胞，也维持细胞间的屏障。
这就是为什么很多研究集中在碳水化合物上，因为它们是我们肠道中微生物的重要营养来源。
您对肠道-大脑轴研究的主要目标是什么？
我的临床实践专注于肠道-大脑轴障碍，患者通常有胃肠道运动和感觉的变化。其中很大一部分是试图弄清楚肠道细菌如何影响肠道转运（物质如何通过肠道），以及我们如何感知胃肠道中的疼痛。
我的实验室研究细菌代谢物如何决定肠道的这些生理功能。饮食增加了一层复杂性，因为细菌通过与我们所吃的食物相互作用产生代谢物。
患有肠易激综合征(irritable bowel syndrome)或类似肠道-大脑轴障碍的患者，其转运时间会发生变化。他们要么便秘，要么腹泻，或两者兼有，同时还伴有腹痛。我们希望利用细菌产品或产生特定分子的细菌来靶向转运和疼痛感知。
细菌只能从它们获得的营养物质中产生分子，而这些营养物质来自你的饮食。例如，丁酸盐(butyrate)是一种重要的细菌终产物，但如果你的饮食中膳食纤维非常低，那么你的细菌就无法产生足够的丁酸盐。低丁酸盐水平与不同疾病相关联。
一旦我们确定这些分子，目标就是找到产生这些代谢物的细菌，这些代谢物可以影响肠道的转运或感觉，然后将它们用作治疗细菌来帮助恢复其中一些功能。
目前的益生菌不太有用，因为它们是从我们认为有益的细菌开发出来的，而不是通过机制研究寻找与疾病状态相关的细菌，以调节个体的生理机能。一旦我们开始向这个水平的益生菌干预迈进，我认为我们会看到比仅仅使用与健康相关的细菌组更成功的干预。
微生物组失衡如何可能导致肠道以外的慢性疾病？
慢性疾病与急性感染不同。相反，它们通常是多因素的，其中环境、微生物组和遗传可能都对疾病有贡献。重要问题是微生物组在不同个体中对这些慢性疾病的贡献有多大，以及哪些细菌代谢物或功能负有责任。
例如，在帕金森病中，有一个假设是最初的引发事件发生在肠道，然后驱动大脑的变化。我们还不知道确切的途径是什么。
您最感兴趣探索的微生物组研究领域是什么？
微生物如何与药物相互作用，特别是在癌症领域。正如我们有分解药物的基因一样，细菌也有。因此，它们可以使药物更有效、效果降低，或引发副作用。我们正试图研究微生物如何与这些药物相互作用，从而改变结果和不良事件。
虽然我们的重点是癌症，但它将适用于用于大多数慢性疾病的药物。
Kashyap是生物编码微生物组研究所国际观察站(International Observatory of Biocodex Microbiota Institute)科学咨询委员会成员，美国胃肠病学协会(American Gastroenterology Association)肠道微生物组教育和研究中心科学咨询委员会主席，Pendulum和Intrinsic Medicine的临时咨询委员会成员，以及32 Biosciences的咨询委员会成员，他获得股权期权作为补偿。
珍妮弗·卢贝尔是华盛顿大都会区的自由医学作家。
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