微生物群的啄食顺序

延斯·沃尔特向克里斯·史密斯解释了第一批进驻肠道的细菌是如何塑造我们成年后的微生物群的。

一个令人困惑的发现是，每个人都有一个独特而稳定的肠道微生物群落，几乎就像指纹一样个人化。研究并没有试图找出导致这种个性的原因，发现诸如遗传、饮食、环境或生活方式等因素，还有你知道的，健康的神学状态只占变异的30%左右。即使是同卵双胞胎实际上也有不同的微生物群。所以这表明一些未知的东西实际上有助于微生物组的个性。所以我们现在在研究中尝试的是确定促成微生物群聚集的因素，更具体地说，我们测试了一个假设，即我们在生命早期获得微生物群的顺序的差异实际上会导致生命后期的变化，以及我们观察到的高水平的个体差异。

克里斯:为什么你认为我们以这种方式吸收微生物的顺序可能会产生影响呢?

Jens:这在很大程度上是基于生态学理论，即殖民历史，或者更具体地说，优先效应，实际上会影响社区聚集的结果。优先效应基本上意味着，早期的殖民者通常会有优势，因为它首先占据了生态位，它也会通过影响后来的殖民者对生态系统产生影响。因此，社区成员到达的顺序或时间将决定社区最终的面貌和运作方式。

克里斯-我想这有点像如果你走进一个房间，那里有一堆空座位，没有人坐在其中的任何一个你会选择一个座位坐?但如果你走进同一个房间，已经有两三个人坐着你可能会改变你坐的地方和你说话的人?

延斯:这个比喻很好地表达了我们的感受。在不平等中，我们实际上把这称为利基抢占。先到的人基本上先坐。

Chris -你是怎么测试的呢?因为这是一个很好的理论，一个很好的想法，但你怎么能让它受到适当的科学审查，以发现这是否真的是正在发生的事情?

Jens -所以我们对此进行了很多思考。所以我们用的是不含任何微生物的老鼠，也就是说它们是无菌的。这些老鼠的基因完全相同，它们被安置在完全相同的环境中，使用密封的塑料气泡。我们要做的就是控制所有我们能想到的实验变量。然后，我们将这些小鼠与整个微生物群落或与群落结合的特定细菌菌株鸡尾酒相关联，并以不同的演替方式引入这些实体。我们可以专门测试早期生命定植的时间和顺序是否会影响细菌群落的组成。

克里斯-那免疫系统呢?因为我告诉过你们，当我放入一群细菌时，它们可能会对免疫系统产生一些影响，进而影响到下一个进入的人的接受能力?

Jens:这是一个很好的问题，我们也在思考这个问题。我们认为早期的殖民者可以通过某种方式与免疫系统相互作用，实际上是在热情的耐受性免疫反应中，这有利于早期的殖民者。为了验证这一点，我们实际上在没有免疫系统的老鼠身上重复了我们的实验，因此至少不能对这些早期殖民者产生免疫耐受性。当我们在这些免疫缺陷的老鼠身上做这些实验时，我们仍然发现了优先效应的明确证据。

克里斯:那么这意味着什么呢?因为我们每天都有很多婴儿在世界各地出生，并不是所有的婴儿都是通过正常的途径出生的。有些是通过剖腹产出生的。有些人在出生时被给予大剂量的抗生素，通常有很好的理由，但根据你的发现，这可能会对这些人未来的微生物群结构产生非常深远的影响。

Jens:我们可以得出两个主要结论。首先，就像你说的，我们了解了是什么塑造了我们的微生物群。既然我们证明了早期获得是重要的，影响早期获得微生物群的临床实践，比如剖腹产或抗生素，配方喂养实际上会影响微生物群在以后的生活中的样子。因此，对生命早期这些生态事件的认识可能有助于我们发展不同的临床实践，以潜在地防止肠道微生物群的贫瘠。我们学到的另一件重要的事情是，如果我们想要更永久地调节肠道微生物群，我们可能必须在生命的早期就这样做，因为早期的殖民者在生态系统中建立自己的成功程度更高。不仅如此，这些早期的定植效应还可能使我们能够在整个群落中建立更健康的微生物群，或者防止最终可能产生有害影响的微生物群的建立。