你的微生物群塑造了你的生活，但它从何而来呢?

肠道微生物群是生活在人体内的成百上千种微生物组成的生态系统。这些人口影响着我们的健康、生育能力，甚至寿命。但它们最初是如何到达那里的呢?

由卡内基大学的威廉·卢丁顿领导的新的合作研究揭示了组成我们每个个体肠道微生物群的细菌群落是如何获得的关键细节。这些发现发表在美国国家科学院院刊，对粪便移植和益生菌管理等治疗有重要意义。

“有大量的变化微生物组个体之间的合成，”Ludington解释道。“例如，如果你看所有的总和细菌种类它们适应于人类的胃肠系统，但大多数人体内并不存在。这就是这些肠道微生物种群的多样性。”

遗传、饮食和环境等因素的组合导致了我们微生物群之间的差异。但这些输入和成功占领我们肠道的物种之间并没有直接的联系。每次我们接触到一种新的微生物时，它是否会被获取并成为我们肠道生态系统的一员，都有一个偶然的因素在起作用。卢丁顿和他的合作者们开始着手了解影响这种殖民过程几率的因素。

尽管许多研究者已经研究了微生物组的组成自然种群在美国，很少有人尝试使用受控环境来揭示新物种成功加入肠道微生物生态系统的过程。Ludington和他的合作者——西蒙弗雷泽大学的eric Jones和David Sivak以及加州大学圣巴巴拉分校的Jean Carlson——开发了一个新的生态模型来理解我们如何获得特定的微生物组合，这些微生物是我们自己特定肠道群落的个体。

研究人员对果蝇相对简单得多的微生物群进行了研究，结果显示，暴露在一种微生物物种并不能保证它成功地融入到微生物生态系统中。他们发现，微生物组的状态，以及现有微生物组成员物种之间的相互作用，决定了新遇到的细菌是否被添加到混合物中。

Sivak说:“即使在基因相同的苍蝇中，它们住在相同的房子里，吃相同的食物，我们也看到了微生物组组成的变化。”

然后，研究人员利用这些结果建立了数学模型，可以探测越来越复杂的场景，通过这些场景可以获得新的微生物组物种，从而使他们对形成微生物组生态系统成员的群落因素有了突破性的理解。

“想想微生物组成作为一个大型派对，社交动态决定了谁走得早，谁待到天亮，”卢丁顿说。

该论文的第一作者琼斯补充说:“细菌定植取决于许多我们刚刚开始了解的复杂因素。例如，我们展示了一些群体物种促进彼此的殖民，因此更有可能共存。”

这些群体互动对于微生物群如何在个体之间传播具有令人兴奋的意义，包括医疗专业人员如何推动一个人的微生物群朝着理想的组成方向发展。

卡尔森说:“我们采用的数学方法的美妙之处在于，它承认殖民就像掷骰子一样，但我们现在能够将骰子的权重归因于生物相互作用，这种相互作用具有经过进化打磨的分子基础。”

该团队的发现为定量研究粪便移植和益生菌等疗法所依赖的机制提供了一个框架，朝着个性化微生物组药物的最终目标迈进。