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人类肠道内栖息着数以万亿计的微生物，它们共同构成微生物组，深刻影响着宿主的消化、免疫和代谢功能。长期以来，饮食和药物被认为是塑造微生物组的主要因素，但一项由维也纳大学领导、发表于《自然》的最新研究揭示，人际传播同样在微生物组的形成中扮演着重要角色，甚至某些肠道细菌的传播模式与病原体相似，可在数十年内跨越大洲。

超越物种分类：识别微生物组的“生态单元”

传统微生物组研究通常以细菌物种或广泛的遗传相似性为分类单位，但这种粗粒度的方法可能掩盖了关键信息。研究团队采用“反向生态学”策略，从基因组数据推断生态适应性，开发了新的生物信息学方法，分析了来自不同国家、年龄和健康状态的人群的数千株肠道细菌分离株及大量宏基因组数据。他们重点寻找“全基因组选择性清除”的信号——当某个个体获得有益突变并迅速取代近缘个体时，会降低遗传多样性，同时产生在祖先和功能上高度相似的种群。分析结果显示，许多常见的肠道细菌物种实际上由多个这样的谱系组成，它们各自适应不同的肠道微环境，构成独立的“生态单元”。

“如果你不仅仅计数物种，而是考虑进化适应，就能更准确地识别微生物组中的生物学相关单元。”论文第一作者、维也纳大学微生物与环境系统科学中心的Xiaoqian Annie Yu博士指出，“即使在同一种细菌内，某些种群在特定疾病中的出现频率也高于其他种群，但若将所有种群混为一谈，这种关联往往会被掩盖。”

快速传播：肠道细菌的“传染性”

研究还发现，这些高度竞争的细菌种群能够快速传播，在数十年内跨越不同大陆。此前，这种模式主要见于病原体。研究领导者Martin F. Polz教授表示：“我们的发现表明，肠道细菌比我们想象的更具动态性。适应良好的菌株可以在国际间传播并占据新的生态位。”这一发现暗示，微生物组的塑造不仅受饮食、药物或生活方式影响，还受到人与人之间传播的驱动。

医学新视角：从物种到种群的精准化

这项研究为微生物组研究开辟了新方向。未来，科学家或许不再将整个细菌物种与疾病关联，而是聚焦于最相关的特定种群，从而改进生物标志物的发现，并推动更精准的治疗策略，例如促进有益菌株或抑制问题菌株。研究团队下一步计划鉴定这些种群间的差异基因及其生物学功能。