几年前，肠道微生物研究领域异军突起，与CRISPR技术一同成为热门研究方向。从最初与消化健康和肥胖的关联，到延伸至免疫系统、癌症乃至下一代健康，这一领域迅速崛起。最新一期（2月19日）《科学》杂志发表了多项重要成果，涵盖营养不良对肠道菌群的影响、肠道真菌分解生物质的能力，以及通过分析细菌酶发现新型抗生素等。

首先，华盛顿大学医学院与法国国家科学研究院的两个研究组揭示了营养不良对肠道微生物的影响，并发现某些微生物能缓解营养不良带来的负面效应。第一个研究组发现，营养不良会改变婴儿肠道中微生物种类的组合，从而阻碍儿童身体发育。他们鉴定出两种微生物，当植入肠道微生物群发育迟缓的小鼠肠道内时，可对抗生长受损。第二个研究组则发现，两种肠道微生物通过生长激素信号传导影响出生后小鼠的生长，缓冲慢性营养不良的不良反应。这些发现对全球数百万营养不良儿童具有重要意义，通过进一步分析这些特殊肠道微生物，或许能找到解决营养不良的部分方法。

加州大学圣塔芭芭拉分校的研究人员采集了不同饮食的食草哺乳动物粪便样本，分离出三种先前未被鉴定的肠道真菌：Anaeromyces robustus、Neocallimastix californiae 和 Piromyces finnis。这些真菌的酶分解木质纤维素的能力堪比甚至超越市售酶，尤其是 Piromyces 分解植物细胞壁成分的能力高达三倍，这将有助于简化生物燃料的生产并降低成本。

此外，英国牛津大学的研究人员解析了一种关键细菌酶——LspA（革兰氏阴性菌脂蛋白信号肽酶）的结构和信号复合物，以及抗生素如何与其结合并抑制其作用。LspA负责切割前体蛋白的信号序列，释放成熟蛋白质至周浆间隙。研究人员利用X射线捕获了链霉菌来源的环肽抗生素Globomycin与LspA的结合过程，识别了结合位点和结构，并发现两个关键残基——Asp124和Asp143。这些发现有助于了解细菌感染过程，从而研发更有效的抗生素。

近年来，科学家开始利用肠道菌群治疗疾病。人体肠道微生物最清楚的功能之一是抵抗肠道病原体的侵占，因此重建微生物群是一种有希望的治疗方法，但面临巨大挑战。前年，荷兰瓦赫宁根大学的研究人员对1000名西方个体的肠道细菌进行了深入分析，旨在揭示肠道生态系统的特性。研究发现，多种细菌群落易于变得非常丰富或几乎消失，而双稳定状态下的细菌具有较高独立性，其特殊组合可用于分类。这些细菌状态的交替与老化、超重等宿主因子直接相关，因此研究者强调必须加强潜在的靶向诊断和靶向治疗手段。