自2001年人类基因组计划完成之后，人体微生物组便成为生物医学研究领域的重点。因为人体微生物菌群细胞的总量是自身细胞总量的10倍，其基因数目是人体自身基因组基因数的100倍以上，这样庞大的微生物菌群对人体健康的影响是巨大的。其中，人体肠道微生物的总量占人体微生物总量的93%以上，因此，人类90%以上的慢性疾病都与肠道微生物相关，包括糖尿病、心血管疾病、抑郁症及不同类型的肿瘤等。相关研究证实，健康人群肠道微生物物种的多样性较高，一般在500种左右，但在疾病状态下人体肠道菌群的物种多样性会逐渐减少。
人体微生物主要以两种方式影响人的健康状态：其一是定植在人体的微生物菌体本身与人体免疫系统相互作用，刺激并训练免疫系统的正常发育及各类器官功能的正常运转；在此过程中如果菌体与人体不适应，会诱发炎症并导致疾病的发生。其二是微生物在繁殖生长过程中分泌的产物可以作用于人体免疫系统、神经系统和内分泌系统等，从而影响人体的健康。微生物菌体在人体内分泌的产物一般有两类：第一类是人体必需的氨基酸、维生素、短链脂肪酸等有益物质，以促进人体健康；第二类是可诱发炎症的毒素、内毒素、类神经递质的代谢产物等有害物质，这些有害物质在体内的积累是慢性疾病发生的原因之一。
人体微生物组菌群多样性在不同个体间的差异非常大，特别是在菌种和菌株水平上，过去二十年间的科学研究主要聚焦微生物的种属水平。因此，未来人体肠道微生物组与各类疾病相关性研究的重点是，在微生物组学大数据和新一代长读长测序技术及计算生物学分析方法基础上，精准地分析不同类型慢性疾病与人体微生物菌群在菌株水平上的差异，同时将这些差异定位到人群的个体上，从而在未来的临床诊治中实现真正的精准医疗。
（作者系中国科学院微生物研究所研究员）
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