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人类出生后，在皮肤、口腔、呼吸道、泌尿生殖系统和肠道系统开始迅速构建微生物群落。据报道，在成人人体表面和内部的微生物细胞估计是人类自身细胞的10 倍、甚至是100倍以上，占人类体重的1%－2%。这些微生物分解消化食物、合成人体必需的维生素并且影响着人类的免疫系统。
人类微生物组研究人体微生物和人类疾病的相互作用可以帮助科学家们发现新的检测健康状况和预防或治疗人类疾病的方法。有研究表明，人体微生物种群与一些急性和慢性疾病如肥胖、心血管疾病、皮肤病及阴道感染等密切相关。对人类有益的微生物也可以为人类提供必要的营养物质，抵抗病原体等。为此，将尝试通过修改患病个体的微生物组来治愈疾病。为了达到这个目的，人们通过多组学联合的方式研究人体共生微生物组，从而能够更准确地刻画出细菌与宿主代谢之间互作关系的蓝图。下一步，研究人员可以这些特定的人体微生物为靶点，通过改变它们与宿主之间的相互作用来开发治疗疾病的新方法。
膳食乳化剂在体外直接改变人体菌群组成和基因表达并促进肠道炎症发生
Dietary emulsifiers directly alter human microbiota composition and
gene expression ex vivopotentiating intestinal inflammation
肠道微生物在许多慢性炎症性疾病（如IBD、代谢综合征）中起着非常重要的作用，膳食乳化剂聚山梨酯80（P80）、羧甲基纤维素（CMC）等能改变微生物的组成，从而促进炎症的发生，然而，炎症本身也能影响微生物的组成，因此这些物质是通过改变微生物的组成还是直接作用宿主本身然后再导致微生物的改变从而促进炎症的发生是一直没有定论的。本研究通过人体肠道微生态系统黏膜模拟器（M-SHIME）来确定CMC及P80对微生物的影响，该模拟器能在没有宿主存在的情况下维持肠道微生物的稳定性。
结论：该研究结果为解构宿主微生物的相互作用构建了新的方法，结论表明饮食中活性物质可以直接影响肠道微生物。
1. 在ASF小鼠中CMC和P80并未对肠道微生物及宿主产生影响。
图1. Circos 在ASF小鼠中CMC和P80并未对肠道微生物及宿主产生影响。
2. 在人体肠道微生态系统黏膜模拟器（M-SHIME）中发现它们都直接作用于菌群，并增强菌群促炎症潜力和表达鞭毛蛋白水平；CMC在1天内就迅速促进菌群基因表达改变，引起鞭毛蛋白迅速增加，P80的影响则慢得多且与物种组成改变密切相关。
图2. 在人体肠道微生态系统黏膜模拟器（M-SHIME）中发现它们都直接作用于菌群，并增强菌群促炎症潜力和表达鞭毛蛋白水平；CMC在1天内就迅速促进菌群基因表达改变，引起鞭毛蛋白迅速增加，P80的影响则慢得多且与物种组成改变密切相关。
3. 将两种乳化剂处理后的M-SHIME菌群移植到无菌小鼠，造成的宿主和微生物变化，都与直接将乳化剂作用于小鼠类似。
1. Chassaing B, Van de Wiele T, De Bodt J, Marzorati M, Gewirtz AT.Dietary emulsifiers directly alter human microbiota composition and gene expression ex vivopotentiating intestinal inflammation. Gut. 2017;66(8):1414-1427.
2. Azcarate-Peril MA, Ritter AJ, Savaiano D, et al.Impact of short-chain galactooligosaccharides on the gut microbiome of lactose-intolerant individuals.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2017;114(3):E367-E375.
3. Liu R, Hong J, Xu X, Feng Q, Zhang D, Gu Y et al. Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention. Nat Med. 2017;23(7):859-868.
