你的呼吸中可能隐藏着肠道微生物组变化的秘密。最新研究表明，肠道微生物释放的化学物质会进入呼出气体，研究人员正是利用这些信号识别出与疾病相关的微生物群落。
每次呼吸都携带着人体代谢形成的化学物质混合物。发表在《细胞代谢》杂志的新研究指出，其中部分分子可能源自意想不到的源头：肠道微生物。通过分析儿童和实验鼠的呼出气体，研究团队发现肠道细菌产生的化学信号会出现在呼吸样本中。这些信号不仅反映了肠道微生物组的构成，在某些情况下还能指向与哮喘相关的细菌——这种疾病影响着约500万美国儿童。
该研究发表之际，越来越多的证据表明肠道微生物组紊乱与多种疾病存在关联，从代谢障碍到免疫系统疾病。然而追踪这些微生物变化通常需要粪便样本和基因测序，在非研究环境中难以实现常规或快速监测。作者提出，基于呼吸的检测技术或许能提供更快速、侵入性更低的微生物活动观察窗口。
"快速评估肠道微生物组健康状况将显著提升临床诊疗效果，尤其对年幼患儿而言，"该研究资深作者安德鲁·L·考在新闻稿中表示。
肠道微生物组的化学踪迹
肠道微生物通过分解人体无法自行消化的食物成分得以生存。此过程中会释放名为挥发性有机化合物（VOCs）的小分子。部分化合物进入血液，最终在正常呼吸时经肺部排出，可被采集分析。
研究团队着手验证这些微生物副产物能否作为肠道微生物组的化学指纹。他们对27名6至12岁儿童开展研究，每位参与者均提供呼吸和粪便样本。研究人员通过粪便分析确定肠道微生物种类，再将其结果与呼出气体中检测到的化学化合物进行比对。
研究发现，呼吸样本捕获的化合物与粪便中鉴定出的微生物已知代谢产物高度吻合。换言之，呼吸样本无需直接接触肠道就能反映肠道微生物组的构成。团队通过向无菌鼠移植特定细菌，在实验鼠中验证了该发现：通过呼吸检测到的化合物成功识别出引入的微生物，进一步强化了呼吸化学特征与肠道微生物活动的关联。
从呼吸预测哮喘关联细菌
研究人员进而探究呼吸分析能否区分健康微生物群落与致病性群落。他们将健康儿童的呼吸和粪便样本与哮喘患儿样本进行对比。儿科哮喘既往研究已证实与肠道细菌丝状真杆菌（Eubacterium siraeum）水平升高存在关联。
仅凭呼吸样本，研究人员就能预测哮喘患儿体内该菌株的丰度。这种灵敏度表明，呼吸分析技术或能帮助识别与疾病相关的微生物组变化，即便这些变化尚未产生外在症状。
迈向无创式微生物组检测
将微生物组研究成果转化为临床诊疗的最大障碍之一在于时效性。微生物DNA测序和分析可能耗时数天至数周，难以满足常规监测或早期干预需求。
"将微生物组知识融入临床诊疗的关键障碍在于数据分析耗时，"该研究第一作者阿里尔·J·埃尔南德斯-莱瓦在新闻稿中指出，"呼吸分析提供了探索肠道微生物组的无创式新途径，有望彻底改变医学诊断模式。"
尽管微生物组呼吸检测技术要成为日常医疗实践还需更多研究，但这些发现表明，简单的呼吸样本终将为塑造人类健康的微生物群落提供实用观察窗口。
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