"Nature Reviews Microbiology | 万字长文详述利用微生物组进行个性化医疗
原创 MetaAI MetaAI 2023-12-20 15:16 发表于北京

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由各种遗传和环境因素驱动的人类个体差异使得开发基于人群的有效早期疾病检测、治疗和预后评估的能力变得复杂化。微生物组由多种微生物群落组成，包括寄居在人体表面的病毒、细菌、真菌和真核生物，最近通过其个人特异性特征被认为是导致个体间变异的因素。微生物组可以调节疾病，甚至在具有相似遗传疾病易感风险的个体中也是如此。因此，微生物组内存储的信息可以实现对高危人群疾病的早期检测和预后评估，而微生物组调节可以构成针对个体的有效且安全的治疗方法。在这篇综述中，探讨了微生物组数据在针对越来越多的人类疾病的精准医学中的应用的最新进展。还讨论了分析微生物组数据以实现个性化患者护理的挑战、局限性和前景。


背景

破译微生物组的群落结构、它们的功能以及与宿主的相互作用越来越多地揭示了这些微生物生态系统在生理学和疾病表现中发挥的重要作用。微生物组成和功能的破坏（称为菌群失调）与各种疾病状态有关，例如代谢、炎症、神经和胃肠道疾病。与人类基因组相比，微生物组具有显着的可塑性。尽管宿主基因组很大程度上由亲代基因组决定，但人类微生物组却在不断进化，并表现出显着的个性化和时间变异性。微生物组的组成在个体之间存在显着差异，并且在同一个体内也可能发生变化，反映了由于年龄、地理位置、昼夜节律以及环境、营养和药物暴露而导致的一生中发生的动态变化（框1）。在某些情况下，微生物组的可塑性可以解释具有相同遗传病易感性特征的个体如何发展出独特的疾病特征。了解影响微生物组复杂性的因素可能有助于以精确和个性化的方式改善预防、诊断和治疗。
目前使用的精准医学方法主要关注患者的遗传和生化表型，特别是癌症，并已成为越来越多疾病的诊断和管理的护理标准。然而，仅仅依靠这些测试并不能全面了解疾病特征和治疗反应的个性化变化。因此，人们越来越有兴趣探索应用微生物组数据来收集额外的生理信息。在临床前和临床环境中扩大对微生物组的研究是朝着在现实生活中发挥其潜力迈出的重要一步。尽管取得了进展，临床微生物组数据的使用仍然处于探索性和研究性阶段，尚未融入