阿利卡·莫纳克亚教授与研究教员莱利·韦尔斯指出,根据夏威夷大学马诺阿分校的最新研究,人类肠道中数万亿的微生物可能在健康领域发挥比先前认知更为关键的作用。该文章于2025年9月发表在《国际分子科学杂志》上,深入探讨了肠道细菌如何以可能影响疾病风险、衰老过程乃至未来医疗方案的方式与人类基因相互作用。
宿主基因与表观遗传状态可塑造微生物群的组成与功能,而微生物群反过来又通过依赖饮食和环境的机制影响宿主的表观遗传调控。(图片来源:《国际分子科学杂志》出版物)本综述重点阐述了肠道微生物组(即消化系统中细菌、病毒和真菌的集合)如何影响表观遗传学——这一在不改变DNA序列本身的前提下调控基因开关的过程。这些变化通过DNA或RNA甲基化等化学标记实现,从而控制基因表达的时机与方式。
"通过理解肠道微生物如何影响我们的基因,我们能够构想出预防疾病和促进健康的新途径,使个性化医疗更近一步,"该研究合著者、夏威夷大学马诺阿分校约翰·A·伯恩斯医学院教授阿利卡·K·莫纳克亚表示。
日常因素——如饮食、压力、药物和衰老——均可影响这些微生物相互作用。例如,肠道细菌产生的短链脂肪酸、营养素及其他化学信号,可能重新编程与免疫、代谢或脑健康相关的基因活动。反过来,个体的生活方式和基因构成又会决定哪些微生物在肠道中繁盛,从而形成人类与其微生物之间的反馈循环。
研究人员指出,理解这一循环将为医生设计个性化治疗方案提供可能。潜在应用包括利用微生物生物标志物(指示健康或疾病的生物信号)、开发"活体生物疗法"(以药物形式给予的有益细菌)或优化粪便微生物移植技术(将健康捐赠者的肠道微生物转移至患者体内)。人工智能与单细胞分析技术的进步正助力科学家以前所未有的规模模拟这些复杂关系。
论文同时强调,随着该领域发展,建立明确标准和伦理保障至关重要。FAIR原则(可查找、可访问、互操作、可重用数据)和CARE原则(集体受益、控制权、责任、伦理)等框架需确保微生物组研究数据公平惠及多元人群。
通过绘制肠道微生物与人类基因的沟通图谱,该综述既突显了这一新兴科学的前景,也重申了其肩负的责任。这些洞见有望开启精准健康策略的大门,使预防和治疗方案能针对每个人独特的微生物与表观遗传特征进行定制。
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