没有人是孤立的岛屿，从你出生的那天起，你就与微生物群落密不可分。
我们体内有数以万亿计的微生物群落，包括细菌、真菌和病毒，它们寄生在我们的皮肤、生殖器、口腔和消化道。事实上，人体细胞并不是人体中数量最多的细胞，共生微生物的数量远远超过人体细胞的数量。
在肠道内共生细菌最多的地方，微生物很容易在益生菌和致病性之间转换角色。目前，许多疾病被认为受肠道菌群影响，如癌症、自身免疫性疾病、多发性硬化症和自闭症谱系障碍。此外，一些肠道微生物也会影响一些药物的效果
图2。meta-mass-shift化学分析结果显示了无菌或SPF小鼠消化道不同部分已知质量差异的光谱计数
研究人员进一步从图谱的差异中发现了一个特定的分子家族，并且在有和没有微生物的老鼠之间有一个显著的差异，那就是胆汁酸。胆汁酸主要由老鼠或人类的肝脏产生，有助于消化油和脂肪，并可作为信号分子在全身传递信息。该小组在微生物种群正常的小鼠中发现了以前未知的胆汁酸修饰结构，但在无菌小鼠中没有发现。
通常，宿主肝酶会在胆汁酸中添加氨基酸，尤其是甘氨酸和牛磺酸。然而，在具有正常微生物群落的小鼠中，研究小组发现胆汁酸被其他氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和亮氨酸)标记，但在无菌小鼠中没有，这表明微生物决定了胆汁酸的新氨基酸修饰。这为微生物对人类健康的影响提供了更多的可能性。
研究人员还对人体内是否存在相同类型的微生物修饰的胆汁酸感到好奇。为此，他们创建了质谱搜索工具(MASST)，并在普通数据集中搜索了1004个通过质谱分析的人类样本。他们还通过质谱分析了大约3000个粪便样本。这些样本来自美国肠道项目，这是加州圣地亚哥医学院的一个大规模民用科学项目。研究人员发现，在小鼠中观察到的独特的微生物修饰的胆汁酸也存在于25.3%的人类样本中，并且修饰的胆汁酸在患有炎症性肠病或囊性纤维化的婴儿和患者中更高。
胆汁酸在脂肪代谢中起着非常重要的作用。它可以通过激活肠道中的胆汁酸受体将信息从肠道传递到身体的其他部位。胆汁酸受体也能在激活后负反馈抑制胆汁酸分泌。同时，它还有助于调节肝脏中的甘油三酯水平和肠道中的体液，从而在肝病和肥胖症中发挥重要作用。目前正在开发的许多药物也通过激活胆汁酸受体来治疗肝病。
图3:由PKS+大肠杆菌注射的器官样物质中突变胸腺嘧啶的上游倾向于三腺嘌呤
研究人员比较并分析了来自英国和荷兰的5500多份肿瘤样本的全部基因组。结果显示，在器官样实验中发现的一些突变特征集中在来自结直肠癌来源的样本中，并且结直肠癌中最常见的突变与器官样治疗后的突变、缺失和插入一致。这一结果表明，与能产生大肠杆菌素的pks+大肠杆菌接触，有可能直接引起结直肠癌突变。本研究为进一步探讨大肠癌的发病机制和临床诊断及预防提供了重要的参考依据。
人类肠道中有许多不同的大肠杆菌菌株。也许不止一种菌株能分泌出导致人类细胞基因突变的物质。将来，可能有必要重新评估其他菌株分泌物的功能，并重新评估相应的大肠杆菌益生菌。然而，毫无疑问，该研究预测，检测和去除肠道中大肠杆菌的pks岛可能有助于降低大量人群患结肠直肠癌的风险。
上述两项研究表明，微生物可以影响人类基因的表达，也可以导致基因突变。这表明我们的基因型和表型并不完全由我们自己的基因决定，而是可能由其他生物的基因决定。尽管目前我们还不知道有多少微生物可以调节人类基因，也不知道这些调节会对下游基因产生什么后果，或者我们应该如何干预以改善人类健康，但这仍然为未来人类疾病的治疗提供了一个新的方向。
随着越来越多的证据表明肠道菌群对健康的重要性，近年来对肠道菌群的各种研究呈现出井喷的趋势。这些研究将微生物群与各种人类慢性疾病联系起来。研究人员经常使用实验动物模型来为微生物在慢性疾病中的作用提供证据。然而，许多因果推论很难在人群中得到验证。
在1月23日的细胞杂志上，亚伯达大学的延斯·沃尔特教授发表了一篇关于肠道菌群研究的文章。他认为，许多研究人员试图通过使用从人类微生物群相关(HMA)啮齿类动物获得的数据来解释宿主病理学和微生物种群变化之间的关系，但是这种跨物种的推断是不可信的，并且夸大了肠道微生物群在人类疾病中的作用[8]。
然而，《自然》的两篇文章可以在这方面进行补充——它们分别在人体样本和人体器官样模型中发现了相应的证据，表明这些微生物可以直接调节或突变人体细胞，这足以证明肠道微生物在人类健康中发挥着重要作用。
虽然对人类微生物的研究已经进行了很多年，但仍处于起步阶段，微生物对人类的影响可能远远超出我们的想象。这两个共同的研究只描述了共生细菌对人类健康的调节，但作为一个共生的整体，影响将是相互的，以及我们的饮食习惯、卫生习惯等。也很容易影响身体上的共生细菌。
谁是原因，谁是这种相互影响的果实？我们有多少共生细菌，哪些是有益的，哪些是有害的？或者在什么条件下它们是有益的和有害的？我们应该怎么做才能与我们体内的共生细菌和平共处，达到双赢的结果？我们能活得更健康并避免生病吗？也许是时候从体内微生物的角度重新认识自己了。
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