2025年09月22日 16:00 HST
阿利卡·莫纳克亚(Alika Maunakea)教授和研究教员莱利·威尔斯(Riley Wells)。图片来源:夏威夷大学
人类肠道中生存的数万亿微生物可能在健康中扮演比先前认为更大的角色,根据夏威夷大学马诺阿分校的一项新研究。该文章于2025年9月发表在《国际分子科学杂志》(International Journal of Molecular Sciences)上,探讨了肠道细菌如何以可能塑造疾病风险、衰老甚至未来医疗方案的方式与人类基因互动。
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。这些变化通过化学标记如DNA或RNA甲基化发生,这些标记控制基因何时以及如何表达。
“通过理解肠道微生物如何影响我们的基因,我们可以开始想象新的方式来预防疾病并促进健康,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(UH Mānoa John A. Burns School of Medicine)教授阿利卡·K·莫纳克亚(Alika K. Maunakea)表示。
日常因素——如饮食、压力、药物和衰老——可以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力、新陈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组成可以塑造哪些微生物在肠道中繁荣,从而在人类与其微生物之间创建一个反馈循环。
研究人员指出,理解这一循环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“活体生物治疗剂”(作为药物给予的有益细菌)或改进粪便微生物群移植(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步正在帮助科学家以空前规模建模这些复杂关系。
该论文还强调了随着这一领域发展,建立明确标准和伦理保障的重要性。诸如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、责任和伦理)等框架是必要的,以确保微生物组研究的数据公平地惠及多样化人群。
通过绘制肠道微生物如何与人类基因通信,该综述强调了这一新兴科学的前景和责任。这些见解可能打开精准健康策略的大门,为每个人的独特微生物和表观遗传组成量身定制预防和治疗。
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