人類機體微生物組或是一個有待發掘的寶庫
2019年7月24日 訊 /生物谷BIOON/ --細菌是地球上所有生命形式的中心，是構成生物體的基本組成部分；線粒體和葉綠體都能夠追蹤到其細菌祖先，這些特殊的微生物為我們賴以生存的生物多樣性奠定了一定的基礎。微生物是所有多細胞生物的一部分，其在生命發揮著無數的功能，包括營養物質的消化和信號轉導過程，作為生命體的重要組成部分，微生物也被稱之為微生物組，微生物組存在于多種復雜的生物體中，比如人類、大象和樹木等。
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人類的微生物組
微生物是人類發展初期的一部分，其在人體功能中扮演著非常重要的作用，人類機體的微生物組由病毒、細菌和真菌等微生物組成。盡管這些微生物一直是人體解剖學的一部分，但最近研究人員能利用諸如分子成像工具和新一代遺傳測序技術對其可視化，如今研究者就能夠對這些微生物進行很多可視化操作；人類微生物組是機體最大的器官之一，成年人機體的微生物組重達2-3公斤，盡管其看不見，但微生物組通常會通過偶爾的噪音和氣味使其物理存在變得更加明顯。
微生物組會賦予人類機體獨特的特性，微生物組的組成在生命周期中會不斷改變，其數量和成分多樣性的減少往往與疾病和衰老相關，實際上，相比不健康的個體而言，健康個體和百歲老人機體中往往擁有更具多樣性的微生物群落。
位點特定功能
微生物組會與機體多個器官協同工作，這有助于人類機體的正常運作，并能夠幫助維持機體的正常功能，比如，生活在皮膚表面的微生物能夠保護機體免于機會致病菌的侵襲，這些微生物還能幫助促進傷口愈合，增強機體免疫系統的功能，并產生對機體和神經系統內部通信至關重要的揮發性信號分子。
如果沒有微生物的幫助，擁有最多微生物的腸道或許無法完成其消化任務，腸道中的微生物群落會分泌多種酶類幫助消化多種復合碳水化合物并從消化的食物中攝取營養物質。一個人平均在其一生中會消耗多達60噸食物，而一個不存在微生物的消化道或許會需要更多的食物。
腸道微生物還會產生諸如B12等維生素、激素、神經遞質好機體正常生理過程所需的多種代謝產物，其還在機體消化藥物過程中扮演著關鍵作用，實際上，口服藥物在抵達作用靶點之前會先與機體中的腸道微生物組發生相互作用。而衍生自微生物組，諸如短鏈脂肪酸等分子實體則是機體正常發育過程中的一部分。
微生物對于個體和機體而言都是獨一無二的，比如，油性的額頭常常是丙酸菌的首選場所，而潮濕的鼻腔則主要由棒狀桿菌組成，胃部中擁有多種抗酸細菌，結腸中則含有厭氧菌。
圖片來源：Human Microbes: The Power within (2018)
理解微生物組
這種看不見的器官（微生物組）受到了多種因素的調節，包括父母的遺傳因素、地理條件、食物和生活方式；盡管關于微生物組的指紋研究尚處于起步階段，但很明顯，居住在城市地區的個體相比于農村居民而言擁有不同的微生物群落。由于微生物組與機體中任何器官一樣，其細胞組分的破壞（生態失衡）會誘發宿主機體出現一系列問題，比如肥胖、腸易激綜合征、皮炎和神經失衡等，其中部分疾病能通過利用用于調節微生物失衡的益生菌和益生元來治愈。
雖然近年來研究人員才開始關注這些隱形的器官，但闡明其功能及起源對于改善機體健康至關重要。鑒別出每一種微生物組成及其所扮演的關鍵角色或能幫助研究人員對機體微生物群落盡心分類，微生物指紋技術或許也會改變人類的大健康。對選定的微生物進行操作和富集（微生物組工程化修飾）或能改善機體健康、恢復器官活力、增強機體的性格特征，同時還有望開發出更有效的藥物。
用于治療皮膚病的微生物補充乳膏和微生物強化營養補充劑常常被認為是人群的個性化治療手段，而對微生物和其代謝產物的追蹤也會成為一種常用的分子策略來鑒別個體及其機體行為。目前我們正處于健康革命的曙光之中，而這場革命將有望改變人群的健康。（生物谷Bioon.com）
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