细菌:生活在人体内的细菌和微生物-;微生物群-;会影响人体健康、疾病风险，甚至影响人体吸收药物的方式，但这些过程的细节尚不清楚。为了帮助理解复杂的微生物群落是如何影响人类健康的，美国国立卫生研究院(national health研究院)美国国立卫生研究院美国国家综合医学科学研究所授予宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物化学和分子生物学助理教授乔丹·比桑兹一项为期5年、价值190万美元的“最大化研究者研究奖”。

　　一个人的微生物群可能包含数百或数千种不同的物种，例如生活在消化道或皮肤上。许多微生物组研究的重点是计算存在的不同物种的数量。多样性-;以及识别单个物种及其丰度。Bisanz计划使用机器学习和其他计算方法来分析这些公开可用的数据，以更好地理解健康微生物群落的定义。

　　“我们计划查看来自数百人的信息，以确定健康微生物组中最常见的菌株或菌株组合，”他说。“然后，我们基本上可以设计一个健康的微生物组，并将其作为模型系统来了解社区的功能。这是一种与微生物学非常不同的方法。”

　　在确定了典型健康微生物组中的关键物种后，Bisanz和他的实验室将从他们在实验室中维持的几百种微生物菌株中提取出一个健康微生物组的实验室模型。然后，他们可以评估微生物群在某种疾病背景下的反应。他们还可以识别和建立反映患有特定疾病的个体的微生物组的实验室模型。

　　“这有点像一本微生物群落的食谱，我们可以决定什么对我们来说是实用的，用来探索不同的问题，”他说。“最终，我们希望更好地识别特定的微生物和代谢过程，这些微生物和代谢过程对宿主-微生物的相互作用以及它们如何影响疾病风险很重要。”

　　Bisanz说，这项工作可以帮助指导靶向治疗的发展，使用特定的微生物来治疗细菌感染或改善肠道健康，而不是像益生菌和粪便移植治疗那样使用更通用的微生物。

　　比桑兹还将探索微生物群如何影响一个人对药物的反应。他说，大多数口服药物在被人体吸收之前都要经过微生物，所以微生物-;像宿主遗传学-;会影响药物吸收的有效性和效率。

　　“从个性化医疗的角度来看，其中一个问题是如何选择正确的药物剂量，”他说。“你可以想象在未来的世界里，你可能会去找医生治疗，他们可以做一个快速的测试。也许他们会识别出一种遗传标记，表明你比其他人更快地吸收药物，并识别出他们有一种已知的代谢药物的微生物，这有助于他们设定剂量。”

　　Bisanz和他的同事将专门研究微生物群在口服抗疟疾药物摄取中的作用，这些药物因其副作用而臭名昭著，包括头晕、呕吐和清醒梦。

　　比桑兹说:“这些副作用的数量和严重程度存在大量无法解释的变化，许多人因为这些副作用而停止服用药物。”“抗疟药也是一个令人担忧的问题，因为导致疟疾的寄生虫对最常见药物的耐药性正在增强。如果微生物可以影响药物进入血液的量，它们也可能影响副作用，它们也可能在耐药性的发展中发挥作用是合理的。”

　　总之，这笔拨款将为Bisanz提供机会，以提高对微生物群落如何影响人类健康和生理的理解。

　　他说:“微生物群的反应非常灵敏，可以通过益生菌等饮食方法快速、轻松地对其进行修改。”“这是一个相对年轻的领域，但它有前景和直接的转化应用。”