饮食影响肠道微生物群的 “密码”：营养利用动态揭示肠道菌群组装规律

《Cell Systems》：Assembly of stool-derived bacterial communities follows “early-bird” resource utilization dynamics

饮食可通过改变肠道微生物群（gut microbiota）影响宿主健康，但营养可用性与微生物群组成间的机制尚不明确。研究人员利用体外培养的人类粪便微生物群落，开展添加单一营养物质对群落组成影响的研究，发现群落组装可由营养利用动态解释，为调控群落组成提供了预测框架。

　　饮食能够通过改变肠道微生物群（gut microbiota）影响宿主健康，然而我们缺乏将营养可用性与微生物群组成联系起来的机制性理解。在这里，研究人员利用从人类粪便体外（in vitro）培养的数千个微生物群落，构建了一个预测模型，用于研究在复杂培养基中添加中央碳代谢的单一营养物质后群落组成的变化。在这些群落中，成员身份很大程度上由供体粪便决定，而相对丰度则由补充碳源决定。由于少数微生物能够迅速耗尽复杂培养基中的生态位，然后利用并垄断补充碳源，大多数分类群的绝对丰度与补充营养物质无关。优势分类群的相对丰度可以从单个物种的营养偏好和生长动态来预测，而出现的例外情况与菌株水平的生长能力差异一致。该研究揭示，这种肠道共生菌群落的组装可以用营养利用动态来解释，这为通过营养干预来调控群落组成提供了一个预测框架。