益生菌和益生元能否“定植”？如何判断
系统生物学研究所（ISB）吉本斯实验室的新研究显示，肠道代谢的计算机模型能够预测益生菌是否能在个体微生物组中成功定植，以及膳食益生元如何塑造肠道中的健康相关分子。该发现预示着微生物组干预将迈向更个性化、可预测的未来。
2026年2月19日
任何尝试过益生菌或改变饮食“滋养肠道”的人都深有体会：有时效果显著，有时却毫无作用——原因往往难以捉摸。同一种补充剂对一人有益，对另一人可能毫无效果。
这项发表在《PLOS生物学》杂志上的新研究揭示了其中原因，并展示了如何在实施干预前预测特定微生物组干预对哪些人有效。
吉本斯实验室研究人员利用肠道代谢的计算机模型，预测了引入的益生菌是否能在个体肠道微生物组中成功建立，以及膳食益生元如何影响肠道中健康促进分子的生成。
“我们的模型不仅关注存在哪些微生物，”该研究首席作者尼克·奎因-博曼博士表示，“它们模拟了微生物群落之间以及微生物与人类饮食的相互作用。”
研究团队在多个不同群体中测试了该方法，包括2型糖尿病患者、参与益生菌鸡尾酒疗法I期安全试验的健康志愿者（该疗法旨在预防复发性艰难梭菌感染），以及大幅增加膳食纤维摄入量的大型健康人群队列。
在这些多样化场景中，模型能够以显著准确性预测特定益生菌菌株是否能在特定个体肠道中成功定植，以及肠道化学环境如何响应益生菌和饮食干预而变化。
一个显著发现是：益生菌的成功定植并非随机。菌株能否立足高度依赖个体体内既有的微生物生态系统，在某些情况下，特定益生菌的生长甚至与临床指标相关，例如更低的血糖水平。
“换句话说，肠道环境本身似乎决定了新微生物能否入驻并实质性改变代谢活动，”论文资深作者、ISB副教授肖恩·吉本斯博士指出。
除益生菌外，该模型还捕捉到纤维摄入量变化如何在大群体中塑造肠道代谢物和心脏代谢指标。这表明此类建模最终可能为更个性化的饮食指导提供依据，超越“一刀切”的营养建议。
综上所述，这项工作预示着未来微生物组疗法——包括益生菌、益生元和饮食——将基于个体生物背景而非经验猜测进行选择。
“通过结合纵向数据、机制建模和日益丰富的生物传感工具，我们开始勾勒真正个性化的微生物组医学图景，”吉本斯表示，“这不再是盲目尝试并寄望于奏效，而是能够在事前预知何种干预可能成功。”
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