人类微生物组通过其新兴特性为其宿主提供基本功能。最近的大规模宏基因组学研究提供了有关其功能潜力的见解,但主要集中在以分类群为中心的观点上。然而,实际上对人类生理学有贡献的功能库在很大程度上仍未得到探索。例如,人类微生物组以小分子、核酸和(多)肽的形式产生复杂的生物分子混合物,最近被定义为 expobiome。这种混合物具有许多生物活性特性,但迄今为止尚未得到系统研究。这种整体知识差距限制了我们对人类微生物组在控制人类生理学中的作用的理解,以及微生物组的变化如何通过触发和加剧疾病途径影响包括代谢和神经系统疾病在内的慢性疾病。此外,如果不了解微生物组的分子复合物的机制,我们就无法合理地设计针对微生物组的疗法。在此背景下,微生物组也代表着未来开发慢性疾病诊断和治疗应用的宝库。我将描述目前对功能性微生物组的理解状态,并与分类学观点进行对比,特别关注微生物组衍生的分子在免疫系统刺激和调节中的作用。从微生物组分子复合物的系统综合多组学分析到新实验系统中的机制研究,我将绘制一条清晰的路线图,将肠道微生物组的功能生态学转化为新的诊断应用和药物。
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