人們很少會(huì)想到，在我們的身體里，有無(wú)數(shù)微小的生物時(shí)時(shí)刻刻與我們同呼吸、共命運(yùn)。它們就是存在于人類(lèi)體表和體腔內(nèi)的大量微生物群。人體正常菌群種類(lèi)約500-1000余種，細(xì)菌數(shù)量達(dá)100萬(wàn)億個(gè)，比人體細(xì)胞數(shù)量還要多10倍，它們加起來(lái)大約有1.5千克重。除了細(xì)菌外，還有大量的病毒、真菌以及一些未知的微生物生活在我們體內(nèi)。
早在300多年前顯微鏡發(fā)明后不久，科學(xué)家已觀察到人體內(nèi)存在微生物。然而，由于檢測(cè)、分析技術(shù)等的限制，人們無(wú)法大規(guī)模地獲取人體微生物群的構(gòu)成、功能等詳細(xì)信息，更無(wú)法進(jìn)一步了解這些數(shù)量龐大的微生物群與人體是如何相互作用的。近些年來(lái)，基因測(cè)序技術(shù)和生物信息學(xué)的高速發(fā)展，使得科學(xué)家能夠開(kāi)始全面、系統(tǒng)地研究人體微生物，包括其基因組、蛋白質(zhì)組、代謝組以及人體微生物與健康的關(guān)系等，也就是人類(lèi)微生物組研究。
2007年底，美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院正式啟動(dòng)為期5年的“人類(lèi)微生物組計(jì)劃”，共投入經(jīng)費(fèi)1.4億美元。該計(jì)劃是繼“人類(lèi)基因組計(jì)劃”完成之后一項(xiàng)規(guī)模更大的DNA測(cè)序計(jì)劃，也被稱(chēng)為“人類(lèi)第二基因組計(jì)劃”。其目標(biāo)是探索研究人類(lèi)微生物組的可行性；通過(guò)繪制人體不同器官中微生物元基因組圖譜（包括細(xì)菌、病毒等微生物），解析微生物群結(jié)構(gòu)變化對(duì)人類(lèi)健康的影響；同時(shí)為其他科學(xué)研究提供信息和技術(shù)支持。我國(guó)作為參與者也一直積極推動(dòng)初期研究工作。
最近的一項(xiàng)研究顯示存在于人體中，特別是存在于消化道中的細(xì)菌、真菌、病毒以及其他的微生物菌群在人體的健康和疾病調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵的作用。同時(shí)，鑒于微生物菌群對(duì)疾病的影響和對(duì)治療作出的反應(yīng)，科學(xué)家認(rèn)為微生物菌群在精準(zhǔn)醫(yī)療方面有著重要的意義。
其適合于每個(gè)人獨(dú)特的基因組成、環(huán)境和生活方式的醫(yī)療診斷技術(shù)。而不是依靠一體適用的解決措施，即使這個(gè)解決措施的目的在于幫助最多的患者。而醫(yī)療診斷技術(shù)能夠利用基因檢測(cè)技術(shù)、分子工程技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)治療每位患者所患有獨(dú)一無(wú)二的疾病。
美國(guó)人類(lèi)微生物組計(jì)劃在2012年集中公布了第一批研究數(shù)據(jù)，來(lái)自多個(gè)國(guó)家的超過(guò)200名科研人員報(bào)道了他們5年來(lái)的研究成果。他們分析了242個(gè)美國(guó)健康志愿者微生物基因組，獲得了近800個(gè)菌種的基因參考序列。
他們發(fā)現(xiàn)，來(lái)自牙齒和糞便的微生物樣本其類(lèi)型和遺傳多樣性是最強(qiáng)的；來(lái)自皮膚和臉頰內(nèi)側(cè)樣本的多樣性次之；而來(lái)自陰道樣本的多樣性是最低的。
芝加哥大學(xué)的科學(xué)家提出在以下幾個(gè)進(jìn)行微生物菌群研究的關(guān)鍵領(lǐng)域，可以加大精準(zhǔn)醫(yī)療的推進(jìn)：
藥物和微生物菌群的相互作用
身體代謝藥物的機(jī)制在藥物的有效性和不良反應(yīng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。同樣地，腸道微生物菌群是身體代謝和消化過(guò)程的重要推動(dòng)者。
抗生素和靶向治療
抗生素對(duì)微生物菌群的平衡有直接影響。針對(duì)特異病原的酶和精準(zhǔn)抗生素使用和治療技術(shù)的開(kāi)發(fā)將進(jìn)一步提高這些技術(shù)的臨床療效，并通過(guò)避免過(guò)度使用廣譜抗生素來(lái)減少耐藥性的傳播。
益生元和益生菌
精密部署的益生元能夠刺激特定的微生物菌株生長(zhǎng)從而幫助身體恢復(fù)腸道微生物菌群的平衡。同時(shí)更好的了解患者個(gè)體微生物菌群的特征，幫助研究人員開(kāi)發(fā)更有效的益生菌產(chǎn)品。
醫(yī)療不健全的社區(qū)差異
一些健康問(wèn)題，包括肥胖和哮喘，已經(jīng)嚴(yán)重影響到在經(jīng)濟(jì)水平低下和醫(yī)療不健全社區(qū)所生活的居民。據(jù)調(diào)查，這些健康問(wèn)題與微生物菌群失衡相互聯(lián)系。這樣的社區(qū)可以大大受益于未來(lái)的相關(guān)研究，即個(gè)體特定的生活環(huán)境和生活方式可以影響微生物菌群并且有可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生。