纽约(基因组网)——为了了解人类微生物群，研究人员已经鉴定了超过1600个额外的样本。
这项研究是人类微生物组项目第二阶段的延伸。项目的第一阶段是2007年推出由美国国立卫生研究院进行，以描述微生物组在健康和疾病中的作用，并为这些微生物生成参考基因组。在2012年发表了十几篇文章HMP的研究人员报告了从十几个人体部位收集的数百人的样本中的微生物组成。
的HMP的第二阶段第二年获得资助，旨在专注于人类微生物组的生化活动。
在一个今日刊登于自然由布罗德研究所和哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的柯蒂斯·胡滕豪尔领导的研究人员报告了来自HMP队列的1631个新样本的全宏基因组测序。
胡滕豪尔在一份声明中说:“这项研究为我们提供了迄今为止最详细的信息，告诉我们究竟是哪些微生物和分子过程有助于维持人类微生物群的健康。”
他和他的同事分析了来自265个人的新样本，这些样本来自至少6个尸体部位和多个时间点。这个新集合包含2103个独特的宏基因组和252个技术重复。这将HMP集扩展到2355个宏基因组。
利用计算工具straainphlan，研究人员检查了他们的宏基因组集的稳定性和多样性。他们报告说，随着时间的推移，菌株谱是一致的。他们观察到同一个人在不同时间点采集的样本之间的差异小于不同人采集的样本之间的差异。
然而，研究人员发现，某些亚种的微生物菌株倾向于在特定的身体部位突然出现。在极端情况下，他们注意到不同的亚种演化支嗜血杆菌56在口腔的不同部位被发现——牙菌斑、脸颊内侧和舌头顶部。
其他微生物往往一起出现。Methanobrevibacter smithii与生活在内脏的梭状芽孢杆菌一起出现，就像瘤胃球菌属，Coprococcus，真细菌,Dorea属。
由于微生物样本是在多个时间点收集的，huttenshower和他的同事们可以开始梳理出不同身体部位群落的动态。不过，在肠道微生物组中，他们注意到厚壁菌门在个体内是随时间变化的拟杆菌个体之间差异更大。与此同时，一些物种，比如罗氏菌属dentocariosa，在它们所在的不同身体部位遵循类似的动态模式。
但总的来说，他们发现物种层面的变化在很大程度上反映了同一队列中社区层面的动态。
研究人员还评估了微生物某些分子功能的“核心性”。他们认为，如果有四分之三的人都有这种功能通路，那么这种功能通路就是通往某个身体部位的“核心”。通过这种方式，他们确定了至少一个身体部位的258条核心通路，以及其他“多核”或“超核”通路，它们存在于许多或所有被检测的身体部位。
核心途径往往广泛分布在分类组中，包括必要的代谢途径，如辅酶A和腺苷核苷酸生物合成。然而，与此同时，一些核心途径，如硝酸盐还原和甘露聚糖降解，仅限于某些身体部位，可能反映了群落对该部位的适应。
即使有了这些数据，胡滕豪尔和他的同事们也注意到，人类微生物群的大部分仍有待鉴定。
“这些生物群落非常复杂。从某种意义上说，这项研究对研究界来说是一个巨大的进步，”来自马里兰大学医学院的作者Anup Mahurkar在一份声明中说。“另一方面，它仍然只是移动指针。我们总能学到更多东西。”