人体肠道中生存的数以万亿计的微生物可能对健康起到比先前认为更大的作用,这是夏威夷大学马诺阿分校新研究的发现。
该文章于2025年9月发表在《国际分子科学杂志》上,探讨了肠道细菌如何以影响疾病风险、衰老甚至未来医疗治疗的方式与人类基因相互作用。
(图片说明:阿利卡·莫纳克亚教授和研究教师莱利·威尔斯在实验室。图片由夏威夷大学马诺阿分校提供)该综述强调了肠道微生物组——即消化系统中生存的细菌、病毒和真菌的集合——如何影响表观遗传学,即在不改变DNA本身的情况下开启或关闭基因的过程。这些变化通过DNA或RNA甲基化等化学标签发生,这些标签控制基因表达的时间和方式。
“通过理解肠道微生物如何影响我们的基因,我们可以开始构想预防疾病和促进健康的新方法,使我们更接近个性化医疗,”该研究的合著者、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(Alika K. Maunakea)说。
饮食、压力、药物和衰老等日常因素都可能影响这些微生物互动。例如,肠道细菌产生短链脂肪酸、营养物质和其他化学信号,这些可能重新编程与免疫、代谢或大脑健康相关的基因活动。
反过来,一个人的生活方式和基因构成可以塑造哪些微生物在肠道中茁壮成长,从而在人类与其微生物之间创建一个反馈回路。
研究人员指出,理解这一回路可能帮助医生设计个性化治疗的未来可能性。潜在应用包括使用微生物生物标志物(指示健康或疾病的生物信号)、开发“活体生物治疗”(像药物一样给予的有益细菌)或改进粪便微生物移植,后者将肠道微生物从健康捐赠者转移到患者。
人工智能和单细胞分析的进展正帮助科学家以前所未有的规模建模这些复杂关系。该论文还强调,随着这一领域的发展,制定明确的标准和伦理保障至关重要。
诸如FAIR原则(可查找、可访问、互操作和可重用数据)和CARE原则(集体效益、控制权、责任和伦理)等框架是必要的,以确保微生物组研究的数据公平惠及多元人群。
通过绘制肠道微生物如何与人类基因沟通的图谱,该综述强调了这一新兴科学的前景和责任。这些见解可能为精准健康策略打开大门,这些策略根据每个人的独特微生物和表观遗传构成量身定制预防和治疗。
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