人类的肠道由复杂的微生物群落组成，微生物群落消耗并分泌数百个小分子，这种现象称为交叉进食。然而，通过实验研究这些过程是具有挑战性的。发表在《Nature Communication》杂志上的一项新研究使用模型预测肠道中微生物物种之间的交叉进食相互作用。这种计算方法的预测最终可以帮助医生更全面地了解肠道健康。

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肠道的微生物群落或微生物组已知会影响人类健康。先前的研究集中在确定存在的微生物的类型上。不幸的是，这些信息不足以了解微生物组。

生物工程学教授，布利斯大学教授谢尔盖·马斯洛夫说：“肠道环境是由被称为代谢产物的小分子形成的，这些小分子由微生物群落分泌。尽管可以通过实验测量这些代谢产物，但它既麻烦又昂贵。”

研究人员此前发表过一项研究，其中他们使用其他研究的实验数据来模拟代谢产物通过肠道微生物组时的命运。在这项新研究中，他们使用相同的模型来预测以前尚未确定的新微生物过程。

麻省理工学院的博士后研究员，马斯洛夫实验室的合作者Akshit Goyal说：“我们吃的东西直接进入我们的肠道，并且释放出一系列代谢产物的微生物。生物学家已经测量了人类粪便中的这些分子，我们证明可以使用计算模型来预测其中一些的水平。”

测量每种代谢物并试图了解哪种微生物可能释放出的微生物可能具有挑战性。 Goyal说：“存在大量可能的交叉进给相互作用。使用这种模型，我们可以通过预测肠道中更可能发生哪些相互作用来辅助实验。”

该模型还得到了基因组注释的支持，这些注释解释了哪些微生物基因负责加工代谢产物。 Veronika Dubinkina博士说：“我们对建模预测充满信心，因为我们还检查了微生物是否包含进行相关反应所必需的基因。约有65％的预测得到了这一信息的支持。”

研究人员正在努力通过包含更多实验数据来改进模型。 “不同的人具有不同的肠道微生物菌株。尽管这些不同的菌株具有许多共同的基因，但它们的功能却有所不同。我们需要从患者那里收集更多数据，以了解不同宿主中不同微生物群落的行为。”（生物谷 Bioon.com）

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