人們很少會想到，在我們的身體里，有無數(shù)微小的生物時時刻刻與我們同呼吸、共命運。它們就是存在于人類體表和體腔內(nèi)的大量微生物群。人體正常菌群種類約500-1000余種，細(xì)菌數(shù)量達(dá)100萬億個，比人體細(xì)胞數(shù)量還要多10倍，它們加起來大約有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、分析技術(shù)等的限制，人們無法大規(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，基因測序技術(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，也就是人類微生物組研究。
2007年底，美國國立衛(wèi)生研究院正式啟動為期5年的“人類微生物組計劃”，共投入經(jīng)費1.4億美元。該計劃是繼“人類基因組計劃”完成之后一項規(guī)模更大的DNA測序計劃，也被稱為“人類第二基因組計劃”。其目標(biāo)是探索研究人類微生物組的可行性；通過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)變化對人類健康的影響；同時為其他科學(xué)研究提供信息和技術(shù)支持。我國作為參與者也一直積極推動初期研究工作。
最近的一項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，鑒于微生物菌群對疾病的影響和對治療作出的反應(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。
其適合于每個人獨特的基因組成、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)勢來治療每位患者所患有獨一無二的疾病。
美國人類微生物組計劃在2012年集中公布了第一批研究數(shù)據(jù)，來自多個國家的超過200名科研人員報道了他們5年來的研究成果。他們分析了242個美國健康志愿者微生物基因組，獲得了近800個菌種的基因參考序列。
他們發(fā)現(xiàn)，來自牙齒和糞便的微生物樣本其類型和遺傳多樣性是最強的；來自皮膚和臉頰內(nèi)側(cè)樣本的多樣性次之；而來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程的重要推動者。
抗生素和靶向治療
抗生素對微生物菌群的平衡有直接影響。針對特異病原的酶和精準(zhǔn)抗生素使用和治療技術(shù)的開發(fā)將進(jìn)一步提高這些技術(shù)的臨床療效，并通過避免過度使用廣譜抗生素來減少耐藥性的傳播。
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從而幫助身體恢復(fù)腸道微生物菌群的平衡。同時更好的了解患者個體微生物菌群的特征，幫助研究人員開發(fā)更有效的益生菌產(chǎn)品。
醫(yī)療不健全的社區(qū)差異
一些健康問題，包括肥胖和哮喘，已經(jīng)嚴(yán)重影響到在經(jīng)濟水平低下和醫(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的相關(guān)研究，即個體特定的生活環(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。