今日 Science 特刊！6 文齐发：人类与微生物的「爱恨情仇」，科学家有了哪些新的认识

生命早期的免疫微生物相互作用：长期健康和免疫疾病的决定因素人体是丰富多样的微生物（细菌、病毒、真菌等）的宿主，彼此之间形成了非常复杂的关系网络。大部分微生物组存在于肠道中，皮肤、口、鼻、肺、生殖道中也都存在不同的微生物群落。人体微生物组在维持体内平衡方面具有重要作用，已有不少研究揭示了微生物群对人体健康的重要影响。

今日，Science 杂志推出了微生物群的相关特刊，三篇观点文章和三篇综述概述了目前对各种人类微生物群落的理解，并探讨了有待发现的内容。

「了解生态以及宿主与其微生物群之间的交叉对话机制，提供了一种更全面的人类健康观，未来将有助于预防和治疗一系列人类疾病」，Science 高级编辑 Priscilla Kelly 这样写道 [1]。

6 篇文章从微生物群-脑轴、口腔微生物、皮肤微生物等多个角度展开。

微生物群-脑轴

在 John Cryan 和 Sarkis Mazmanian 撰写的观点文章中，强调了肠道细菌与大脑发育和功能之间的关系，包括动物的情绪、运动和认知行为。虽然越来越多的研究说明了这些联系，但微生物群——脑轴中涉及的潜在机制和途径尚未完全了解 [2]。

图片来源：参考文献 [2]

在 Jane A. Foster 撰写的观点文章中，进一步对上述观点进行了扩展，讨论了已经确定可能受微生物群衍生分子调节的大脑系统的研究，包括血脑屏障通透性、脑体积、神经回路连接、神经细胞生长和小胶质细胞的改变 [3]。以上这两种观点都强调了微生物群靶向治疗在解决神经和行为障碍方面的潜力。图片来源：参考文献 [3]

口腔微生物群对健康的影响

由 Timur Tuganbaev 及其同事撰写的观点文章中，讨论了口腔微生物群对健康的影响。作者提出，口腔的共生生物膜可以影响一系列局部和全身健康因素。当口腔生物膜变得不平衡时，可能导致各种疾病，包括癌症、哮喘、阿尔茨海默病等。该观点文章强调了在口腔微生物群中，鉴别预测性疾病标志物的潜力，以及促进口腔和整体健康的干预策略 [4]。图片来源：参考文献 [4]

皮肤微生物群对皮肤屏障功能的维持

人的皮肤形成了抵御外部环境的保护屏障，是我们抵御毒物、日光和致病性损伤的第一道防线。皮肤还给予了我们美丽的外表，保护我们的内部组织和器官，充当感官界面，并防止脱水。

其中，皮肤上的定植微生物群对皮肤屏障功能至关重要，它们能有效对抗病原体、调节免疫反应并强化上皮细胞。在 Tamia A. Harris-Tryon 和 Elizabeth A. Grice 撰写的综述中，他们重点介绍了微生物群如何介导皮肤屏障功能的多个方面的最新进展，讨论了它在面对病原体入侵时如何提供保护，促进免疫反应和强化上皮来增强我们身体的天然屏障。了解皮肤微生物组如何介导这些过程的新进展可以转化为皮肤疾病的改进治疗，并揭示皮肤微生物群可用于预防或管理疾病和提供伤口愈合的方法 [5]。图片来源：参考文献 [5]

生命早期的免疫微生物相互作用：长期健康和免疫疾病的决定因素

人体的微生物群在出生后早期获得，破坏婴儿的微生物定植具有全身性影响，可能会影响以后的健康，促进自身免疫、过敏、代谢疾病甚至癌症的发展。对新生儿免疫的研究揭示了细胞个体发育、胎儿母体耐受性和母体抗体转移的重要性。但是，有关出生后对环境的适应知之甚少，也尚不清楚共生微生物和人类细胞之间的互利关系是如何出现的并在整个生命中维持的。

在 Petter Brodin 撰写的综述中，评估了微生物和人类细胞之间的互作关系如何在发育过程中首次出现并在整个生命中保持。根据作者的说法，免疫微生物互作关系的破坏可能是过敏和自身免疫性疾病等免疫相关疾病发病率增加的基础 [6]。

图片来源：参考文献 [6]

宿主组织与微生物群的相互作用

微生物群落与宿主之间如何相互作用对于确保宿主健康至关重要。Qiuhe Lu 和 Thaddeus S.tappenbeck 撰写的综述中，重点介绍了组学研究如何帮助我们深入对宿主组织和微生物群相互作用的理解 [7]。微生物与宿主之间的交流，通过各种身体部位的生理屏障得到积极维持，并由一系列双向分泌的蛋白质和小分子介导。到目前为止，已有一系列组学方法成功地揭示了微生物群成员与广泛的宿主过程和疾病之间的多重关联。根据 Lu 和 Sappenbeck 的说法，了解微生物如何调节微生物群-宿主相互作用是了解微生物功能属性的下一步。

图片来源：参考文献 [7]

人类与诸多微生物种群相互联系、共存共生，微生物对整个身体可以产生系统性的影响。了解这些群落相互作用的方式，将有助于我们更深入地了解微生物群如何塑造健康、又如何导致疾病。