『』科学家绘制首张小鼠各器官全分子图谱：器官20%-70%成分取决于微生物?( 二 )

研究人员表示，当改变诸如胆汁酸之类的分子结构时，可能会改变细胞彼此之间的交流方式，以及在给定的时间内「打开」或「关闭」哪些基因，这可能会对身体机能和疾病的发展产生巨大影响。
论文主要作者之一、密歇根州立大学助理教授 Robert Quinn 说：「在过去 170 年的时间里，已经发表了超过 42,000 篇有关胆汁酸的研究论文，然而这一现象却都被忽略了。」
影响人类基因表达
出于对人类体内是否也存在这种经过微生物修饰的胆汁酸的好奇，研究人员使用他们发明的一种工具——质谱探测仪（Mass Spectrometry Search Tool），搜索 1,004 个质谱分析的公共样本数据集。
他们还用质谱分析了提交给美国肠道项目 (American Gut Project) 的大约 3000 份粪便样本。美国肠道项目是加州大学圣地亚哥分校的一个大型公民科学项目。
最终，研究人员发现，在小鼠中观察到的独特微生物修饰的胆汁酸，也存在于数据集中高达 25.3% 的人类样本中。这些新的胆汁酸在婴儿和炎症性肠病或囊性纤维化患者中更为丰富。

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微生物修饰的胆汁酸（来源：Nature）
胆汁酸将信息从肠道传递到身体其他部位的其中一种方式，是通过一种叫做 farnesoid X 的特殊肠道受体。胆汁酸结合并激活受体，然后抑制负责制造更多胆汁酸的基因。受体还有助于调节肝脏中甘油三酯的水平和肠道中的体液调节，使它们在肝病和肥胖中发挥重要作用。目前正在开发的几种肝脏疾病药物，也正是通过激活 farnesoid X 受体来实现治疗。
为了进一步验证其发现，研究人员在实验室中生长的小鼠和人类细胞中，也发现了微生物修饰的胆汁酸能够强烈刺激 farnesoid X 受体，从而降低肝脏中产生胆汁酸相关基因的表达。
研究人员认为，该研究提出了许多关于微生物可能在驱动肝脏等其他疾病，以及在影响药物活性方面所起作用的问题，例如针对 farnesoid X 受体的药物。
Dorrestein 表示：「这项研究为微生物如何影响人类基因的表达提供了一个明确的证据。但目前我们仍然不知道这可能产生的后果，或者我们如何能够干预以改善人类健康。」
第二基因组
在人的身体内，居住着数以万亿计的细菌和其他微生物，分别寄生在人们的皮肤、生殖器、口腔，特别是肠道等部位。据估计，人体肠道内的微生物数量大约 100 万亿个，超过自身细胞总量的 10 倍以上，因此肠道微生物也被称为人体的「第二基因组」。

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作为人体最庞大、最复杂的微生态系统，肠道微生物本身及其代谢产物不仅能调节人体健康，更在膳食和宿主之间起到了重要的桥梁作用。正如诺贝尔奖获得者 Joshua Lederberg 曾指出的，人体与人体共生微生物构成了超级生物体(superorganism) 。
随着基因测序技术的不断成熟，人们人体内存在的微生物研究越来越多，比如美国国立卫生研究院开展为期5年的人类微生物组计划，欧盟人类宏基因组第七框架项目的子项目，人类肠道宏基因组计划等，这一系列的系统研究正在揭示人体微生物神秘的面纱。
作为人体的第二基因组，科学家们已经发现了人体微生物与人类健康的密切关系，例如，人体微生物的研究发现肠道菌群结构的改变与失衡除了会导致肠道疾病外，还与糖尿病、肥胖等很多慢性全身性代谢性疾病有密切关系，甚至还与癌症有关。
如今，随着研究的不断深入，科学家们已经意识到了人体微生物对人类存在着至关重要的作用，同时，越来越多的发现也让科学家们意识到该领域还有太多的未知。人类与共生微生物之间的秘密，就如同一个科学宝藏，等待着更多科学家们一点一点挖掘。