母乳中的微生物群是“中性的”吗?

母乳被认为是婴儿最理想的营养来源，它在人类的进化和文明中发挥了至关重要的作用。与我们的直观感知不同，人奶中含有大量的细菌种类，包括人类的一些机会性病原体。对于科学家和医生来说，这种现象并不奇怪。

事实上，牛奶微生物组的存在被认为是微生物组与人类宿主之间共同进化和共同适应相互作用的结果。此外，母乳微生物生态系统的动态平衡可能是抑制母乳中机会性病原体的基础。然而，直到最近，乳微生物群的生态学分析还局限于细菌多样性的评估，如物种丰富度和香农多样性指数，这对于了解人乳微生物群是必要的，但对于了解母乳微生物群的组装和维持机制还远远不够。后者不仅是理论群落生态学家感兴趣的，而且对了解母乳的健康和疾病影响具有重要的临床意义。例如，乳腺炎是乳房的炎症，有或没有感染金黄色葡萄球菌传统上被认为是典型的与传染性乳腺炎相关的病原体。

Ma等人(2014年提交的手稿)最近假设机会致病菌如金黄色葡萄球菌，已被证实存在于母乳微生物群，是正常情况下被抑制在母乳中的有益细菌网络共存的微生物群，但当宿主环境允许时，可能成为传染性乳腺炎的来源。因此，母乳中的微生物群，类似于人体其他部位的微生物群，如肠道微生物群，也许还有自然界中的宏观微生物群，如湖泊、海洋、森林，必须保持它们的生态系统(动态)平衡来保持健康。揭示乳汁微生物组的组装、继承和维持机制将为理解乳汁微生物组的健康和疾病意义提供重要的见解。

由爱达荷大学教授Mark McGuire领导的一组科学家进行的一项研究[Hunt et al.(2011)]提供了迄今为止最全面的牛奶微生物组16s-rRNA实验调查，为研究上述机制提供了理想的数据集。中国科学院计算生物学与医学生态实验室的Guan & Ma(2014)通过对Hunt et al (2011) 16s-rRNA数据集的重新分析，运用Hubbell中性理论和宏观生态学中的Taylor幂律来理解乳细菌多样性是如何维持和分布的。幂律分析表明，母乳微生物组中细菌种群丰度和物种丰度分布具有非随机性和异质性。此外，所有乳汁细菌群落都不符合Hubbell的中性理论模型，这表明在母乳菌群中存在生态位分化和优势种的可能性。

这些结果首次揭示了细菌的多样性和分布母乳通过可能的生态位分化来维持乳汁微生物多样性，并证实了优势种在维持乳汁微生物多样性中的作用。此外，研究区单物种种群丰度(种群水平)和物种丰度分布(群落水平)母乳微生物群是异质和非随机的。生态位分化、异质性和非随机性是自然界许多生态群落的典型特征。因此，从Guan & Ma(2014)的研究中得到的一个信息可能是，人类不仅应该关心和保护自然母亲的宏观生物群落的生物多样性，还应该关心和欣赏母亲的微生物群落的生物多样性，以便我们的种族和文明得以维持和繁荣。