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[美] D.N.弗雷德里克斯 编，刘世利，吴凤娟 等 译，李玉 校

图书标签:

• 微生物组
• 人体微生物
• 肠道菌群
• 健康
• 医学
• 免疫学
• 营养学
• 疾病
• 微生物学
• 生物学

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122215499

版次：1

商品编码：11579435

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-11-01

用纸：胶版纸

页数：267

字数：362000

正文语种：中文

编辑推荐

　　微生物组和宏基因组是近年来微生物学研究领域的新方向，《人体微生物组》是引导读者了解人体微生物组及与健康关系的系统专著。

内容简介

　　随着生命科学研究的不断发展，人类迈入了后基因组时代。宏基因组学技术作为研究环境微生物多样性、筛选新的功能基因和生物活性物质的重要手段之一，也蓬勃发展起来，它必将会对人体微生物抗药性研究、人体与不可培养病原菌的相互关系的探索等方面做出重大贡献。
　　《人体微生物组》旨在对人体发现的微生物多样性进行概览，并介绍以往在微生物群落与人体健康关系方面所做的研究工作。共十四章，第一章介绍了人体微生物组计划（HMP）；第二章和第三章介绍人体微生物组的研究工具；第四章从数学角度解释了微生物群落结构与多样性。第五至第九章介绍了身体各部位（呼吸道、口腔、生殖道和肠道）的微生物群落。第十章和第十一章综述了利用动物模型对微生物组和宿主免疫的研究。第十二章讲述了如何利用基因组的培养方法解决许多与人体相关的微生物在实验室中仍然培养不成功的问题，并在第十三章中介绍了许多全新的培养方法。第十四章论述了益生元、益生菌和合生元如何改变体内菌群来促进健康。

目录

第1章 美国国立卫生研究院的人体微生物组计划
1.1 引言
1.2 人体微生物组研究的起源和人体微生物组计划
1.3 HMP项目的指导原则、结构和方向
1.3.1 HMP的指导原则和群落资源计划的建立
1.3.2 HMP大规模测序中心
1.3.3 数据协调与分析
1.3.4 参照菌株微生物基因组序列
1.3.5 多种微生物组的健康成年人群组研究
1.3.6 微生物组--疾病相关的示范项目
1.3.7 技术开发
1.3.8 计算工具
1.3.9 微生物组研究的伦理、法律与社会问题
1.4 人体微生物组计划的产品
1.4.1 健康成年人群组研究的衍生数据集
1.4.2 用于人体微生物组研究的计算工具
1.4.3 HMP出版物
1.5 NIH资助的其他人体微生物组研究
1.6 未来人体微生物组研究的方向
参考文献
第2章 人体相关微生物群落的表征方法
2.1 引言
2.2 基于免培养的技术
2.2.1 利用系统分类标记研究群落结构和组成
2.2.2 遗传潜能多样性
2.2.3 超越代谢潜能：转录组学，蛋白组学，代谢组学
2.3 培养
2.4 方法选择
参考文献
第3章 系统分类芯片
3.1 引言
3.2 系统分类探针设计
3.3 系统分类芯片的样品制备
3.4 系统分类芯片的应用
参考文献
第4章 描述微生物群的数学方法：对富含微生物环境进行分析推断
的实践与理论 694.1 引言：环境外推法的实践
4.2 环境外推法的理论
4.2.1 罐子模型
4.2.2 典范转移
4.2.3 预测样本的范围
4.3 样本范围的平均分析
4.4 样本范围的条件分析
4.4.1 泊松点过程的稀化特性
4.4.2 嵌入算法
4.5 结语
参考文献
第5章 边界处的紧张局势：宿主遗传和肠道菌群如何共同促进
克罗恩病的发生855.1 引言
5.2 人类炎性肠病
5.3 肠道菌群和炎性肠病
5.4 与炎性肠病相关的人类遗传位点
5.5 宿主遗传特性如何影响肠道菌群形成
5.6 建立菌群失调与克罗恩病模型
参考文献
第6章 人体呼吸道微生物
6.1 引言
6.2 肺部特征及环境
6.2.1 正常肺
6.2.2 囊性纤维化
6.2.3 呼吸机相关性肺炎
6.2.4 支气管肺发育不良
6.2.5 哮喘
6.2.6 慢性阻塞性肺疾病
6.3 呼吸道微生物组研究展望
参考文献
第7章 口腔菌群：是福，是祸？
7.1 引言
7.1.1 解剖学
7.1.2 唾液
7.2 从定植到群落
7.2.1 初始附着
7.2.2 细菌间的物理相互作用
7.2.3 细菌间的代谢相互作用
7.2.4 细菌间的相互拮抗作用
7.2.5 细菌间信号
7.2.6 生物膜基质
7.3 群落在健康和疾病中的作用
7.3.1 健康状态
7.3.2 疾病状态
7.4 口腔菌群和全身性疾病
7.4.1 菌血症
7.4.2 感染性心内膜炎
7.4.3 动脉粥样硬化
7.4.4 糖尿病
7.4.5 肥胖
7.4.6 不良妊娠结局
7.5 结语
参考文献
第8章 泌尿生殖道菌群
8.1 引言
8.2 女性生殖道的微生物生态系统：微生物在生物地理方面对生殖的影响
8.3 关于BV的科学论战
8.4 高通量测序时代的阴道微生物组
8.5 2025年阴道健康：如何理解阴道微生物组对未来女性护理的影响
8.6 男性菌群：一个硬币的两面还是不同的行情?
8.7 结语
参考文献
第9章 健康与疾病状态下人体肠道菌群的功能结构
9.1 引言
9.2 肠道菌群
9.2.1 上消化道内的细菌
9.2.2 小肠
9.2.3 大肠内的细菌
9.2.4 菌群在结肠功能中的作用
9.2.5 黏液屏障
9.2.6 粪便菌群
9.3 疾病中结肠菌群的变化
9.3.1 炎性肠病时黏液屏障的破坏
9.3.2 组成黏液屏障的潜在要素
9.3.3 兼性病原体的作用
9.3.4 减弱黏液屏障黏度的物质
9.4 重建黏液屏障可能的方法
9.5 健康人、炎性肠病和其他胃肠疾病患者粪便菌群的生物结构
9.6 位点依赖性结肠微生物结构变化
9.6.1 黏液层
9.6.2 结肠生物发酵罐的工作（肠道）区域
9.6.3 结肠生物发酵罐的生发区
9.7 结语
参考文献
第10章 从果蝇到人：了解共生微生物如何影响宿主免疫与健康
10.1 引言
10.2 在人类和动物模型中的微生物多样性
10.3 比较免疫：动物体内免疫系统的进化
10.4 维持肠道稳态
10.5 共生菌对宿主健康的作用
10.5.1 炎性肠病
10.5.2 多发性硬化症
10.5.3 糖尿病
10.6 寻找合适的细菌组合：将我们对共生菌宿主关系的了解用于治疗
参考文献
第11章 从动物模型研究中深入了解人体微生物组
11.1 引言
11.2 动物模型系统
11.2.1 乌贼
11.2.2 线虫
11.2.3 水螅
11.2.4 水蛭
11.2.5 舞毒蛾
11.2.6 果蝇
11.2.7 白蚁
11.2.8 小鼠
11.2.9 斑马鱼
11.3 宿主相关微生物群落的建立
11.3.1 定植可视化和共生细菌缺陷突变菌的鉴定
11.3.2 确定菌群组成的宿主遗传决定因素
11.4 在宿主生物学中寄居微生物群落的功能
11.4.1 微生物对上皮组织的影响
11.4.2 微生物对免疫系统的影响
11.5 结语
参考文献
第12章 与时俱进：基因组时代的分离培养技术
12.1 引言
12.2 分离、生长和培养技术
12.2.1 分离
12.2.2 生长
12.2.3 培养
12.3 在变化着的世界里变化
参考文献
第13章 人体菌群培养的新方法
13.1 引言
13.2 菌群培养方法学
13.3 应用于人体菌群
13.4 展望未来
参考文献
第14章 掌控人体内部菌群：益生元，益生菌和合生元
14.1 引言
14.2 益生菌
14.2.1 益生菌对健康的益处
14.2.2 老年人
14.2.3 益生菌的其他用处
14.3 益生元
14.3.1 益生元与健康
14.4 合生元
14.4.1 炎性肠病
14.4.2 合生元的其他用途
14.5 结语
参考文献
索引

精彩书摘

　　1．3．6 微生物组——疾病相关的示范项目
　　HMP的第四个资源包括一组计划项目，这组项目用来确定是否可以检测到微生物群落组成与特定疾病之间的关系。人们在启动计划之初就认识到不能研究确定特定疾病与微生物组变化之间是否存在因果关系，然而，有足够的证据证明在一些疾病过程中微生物群落发挥了一定作用。“示范项目”就是在许多假定与微生物相关的疾病中将这一问题作为目标，示范项目有1年的开始试验阶段，在此期间15个项目招募受试者并测试采样方案。经过随后的行政审核后，初期的15个项目中有11个项目受到继续资助，进行随后三年的研究工作。
　　在这11项研究中，有6个项目研究与肠道疾病相关的微生物组，3个项目研究微生物组与泌尿生殖系统环境或疾病，另外2个项目研究微生物组与皮肤病（表1．3）。根据研究，招募的受试者年龄范围从出生到50岁以上，人数介于19—489之间，大部分都是病例——对照研究。几乎所有的研究都包括靶向16S rRNA基因测序，有一些研究包含对栖息于不受影响的身体部位和感兴趣的病变组织中的微生物组进行WGS宏基因组测序。一些研究还包括微生物组功能标记的分析，如分析微生物群落的基因表达或基因产物，或微生物组的代谢组学研究。
　　这些项目是严格控制的各种案例研究，以大量人群调查支持微生物变化与特定疾病发生之间的相关性。这些研究将为进一步研究提供有价值的数据集，因为它们有详细的临床元数据，如疾病表型和系统分类以及在对照和疾病相关组织中进行的微生物组群落全分析等。许多研究还包括分析从感兴趣的病变组织中分离出的参照菌株的微生物基因组序列，数据正在被迅速发布到公共领域。许多研究还包含疾病发生前微生物组的表征，针对于疾病的存在产生的反应，或在某些情况下，对于标准的护理干预措施产生的反应，因此包含了微生物群落与特定疾病发生之间相关性研究的多维分析。
　　一些示范项目研究的早期结果已经开始表明典型微生物组似乎与所研究的特定疾病有关联。例如，新生儿小肠结肠炎、食道腺癌、溃疡性结肠炎、克罗恩病和湿疹都似乎具有与疾病状态相关的特征微生物群落，不同于对照组织中的微生物组成。此外，与其中一些疾病状态相关的微生物特征包括其结构的标记物，例如群落组成以及功能性标记物，如与疾病相关的微生物群落的宏蛋白组学，为在诊断或预后方面可能的应用提供了一组标记物。
　　此外，在一些情况下微生物标记物可能先于疾病出现。例如，胃食管返流疾病（GERD）的特征是一系列疾病，开始为返流性食管炎，接着在大约20％的病例中出现持续性Barrctt食管，在罕见的情况下Barrctt食管病例发展到食管腺癌。在Pei／Ncls。n食管腺癌示范项目的研究中，发现该疾病中间阶段（Barrctt食管）的微生物组似乎与那些发展为腺癌患者的微生物组相似，这表明Barrctt食管的微生物组是癌微生物组的潜在前导状态。
　　……

前言/序言

菌群的秘密：探索人体内的微观世界 图书简介 一、引言：我们体内的隐形伙伴 人类并非孤立的个体，我们是庞大生态系统的组成部分。在这个系统中，数十万亿的微生物——细菌、真菌、古菌乃至病毒——与我们共生。它们在我们的皮肤、口腔、呼吸道，尤其是在肠道深处，构成了一个复杂而动态的微生物群落。长期以来，我们倾向于将这些“异己”视为需要清除的对象，与疾病划等号。然而，现代科学的视角正发生根本性的转变：这些微生物并非简单的寄生者，而是我们身体功能不可或缺的合作伙伴，共同构筑了一个被称为“超级生物体”的复杂生命网络。 本书将带领读者深入探索这一隐秘而至关重要的微观世界。我们不再满足于将微生物视为需要被抗生素消灭的“敌人”，而是着眼于理解它们如何与宿主（人体）进行精妙的对话，如何调控生理功能，以及这种共生关系的失衡如何悄无声息地播下健康问题的种子。我们将揭示的，是一个远超我们想象的生物学前沿领域，一个关于生命起源、进化适应与未来医疗的宏大叙事。 二、微生物组的构成与定植：生命之初的印记 微生物群落的建立是一个连续而精细的过程，始于生命诞生的那一刻。分娩方式（自然产道或剖腹产）是塑造新生儿初始微生物组的关键第一步，如同为生命奠定基础的蓝图。随后，母乳喂养、环境暴露、饮食结构乃至早期抗生素的使用，都在持续雕刻这个群落的结构。 本书将详细阐述定植过程的各个阶段：从胎儿时期在子宫内的初始暴露，到婴儿期快速的菌群演替。我们将深入探讨“关键窗口期”的重要性，即生命早期建立的微生物多样性和稳定性，如何预测个体未来数十年内的健康轨迹。我们不仅关注“有什么菌”，更关注“它们在哪里”以及“它们在做什么”。例如，皮肤上的微生物群落如何建立防御屏障，而肠道内的厌氧菌群又如何形成高效的能量代谢工厂。通过高通量的测序技术，我们得以绘制出前所未有的“菌群图谱”，揭示健康与非健康状态下群落结构的显著差异。 三、消化与代谢的幕后英雄：看不见的营养工厂 肠道微生物群落最直接和最显著的作用体现在营养物质的转化与代谢上。人类基因组编码的酶系统无法独立完成许多关键营养素的分解，尤其是在复杂碳水化合物（膳食纤维）的处理上。 本书将重点解析微生物如何充当高效的“发酵罐”。它们分解人体无法消化的多糖，产生短链脂肪酸（SCFAs），如丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐。丁酸盐是结肠细胞的主要能量来源，对于维持肠道屏障的完整性至关重要。我们将探讨这些小分子代谢产物如何超越肠道局部，进入血液循环，影响全身的能量平衡、脂肪储存乃至胰岛素敏感性。此外，微生物在维生素合成（如维生素K和某些B族维生素）方面也扮演着不可替代的角色。通过对比不同饮食模式下菌群代谢产物的差异，读者将清晰理解“吃什么”与“体内菌群状态”之间的直接因果联系。 四、免疫系统的教官：共生与耐受的艺术 微生物群落与宿主免疫系统之间的相互作用是理解健康的另一个核心维度。免疫系统必须学会区分“友军”（共生菌群）和“敌军”（致病菌），这种区分能力并非与生俱来，而是需要在微生物的持续“教育”下习得。 我们将详细阐述微生物如何“训练”先天性和适应性免疫系统。特定的共生菌群能够刺激免疫细胞分化，诱导调节性T细胞（Tregs）的产生，这些细胞对于维持免疫耐受、防止自身免疫反应至关重要。肠道黏膜层下方的潘氏细胞和杯状细胞，以及它们分泌的黏液层，构成了第一道物理和生物学防线，而定植的菌群则通过竞争性排斥和产生抗菌肽来巩固这道防线。本书将深入探讨“卫生假说”的现代延伸：早期接触多样化的微生物环境如何降低过敏和哮喘的风险，以及菌群失调如何成为炎症性肠病（IBD）等慢性炎症状态的驱动因素。 五、脑肠轴：情绪、行为与神经连接 近年来，科学界对微生物群落影响中枢神经系统的“脑肠轴”产生了爆炸性的研究兴趣。这种双向通信系统涉及到神经、内分泌和免疫途径。 本书将剖析微生物群落如何通过以下途径影响大脑功能： 1. 迷走神经通路： 肠道内的微生物代谢物可以直接刺激迷走神经末梢，将信号传递至脑干。 2. 神经递质的合成： 许多肠道细菌能够合成或影响血清素、GABA等关键神经递质的水平。 3. 短链脂肪酸的调控： SCFAs能够穿过血脑屏障，影响小胶质细胞的激活状态和神经元的健康。 我们将审视现有证据，探讨菌群失衡是否与焦虑、抑郁、自闭症谱系障碍乃至帕金森病等神经退行性疾病的发生发展存在关联。这一部分将拓宽读者对“精神健康”的理解，认识到肠道菌群可能是情绪调节的新靶点。 六、失衡的代价：从疾病到衰老的阴影 当生态平衡被打破，即发生“菌群失调”（Dysbiosis）时，一系列的健康问题便会浮现。失调不仅意味着有益菌的减少，也可能意味着潜在的致病菌（机会性病原体）的过度生长。 本书将系统地梳理菌群失调与多种慢性疾病的关联：从代谢综合征（肥胖、2型糖尿病）、心血管疾病（通过影响胆汁酸代谢和内毒素水平），到肝脏疾病（非酒精性脂肪肝）。尤其引人注目的是，微生物群落与衰老过程的相互作用。肠道屏障的通透性增加（“漏肠”）导致细菌产物（如脂多糖LPS）易位进入血液，引发慢性、低度的全身炎症——这一过程被称为“炎症衰老”（Inflammaging），是许多老年退行性疾病的共同基础。理解菌群在衰老中的作用，为干预衰老提供了全新的视角。 七、塑造未来：干预与个性化医疗的展望 认识到微生物群落的巨大影响力后，下一阶段便是如何进行有效的、针对性的干预。本书将全面介绍当前和新兴的微生物组干预策略： 1. 益生菌与益生元： 不仅仅是简单的补充剂，而是基于特定菌株和特定代谢物功能的精准营养干预。 2. 饮食干预： 如何通过富含多样化膳食纤维的食物，来“喂养”我们体内的优势有益菌群。 3. 粪菌移植（FMT）： 这一革命性的疗法，最初被用于治疗复发性艰难梭菌感染，现正被探索用于更广泛的代谢和神经精神疾病。我们将讨论FMT的原理、风险和严格的监管标准。 4. 靶向疗法： 利用噬菌体疗法来特异性地清除有害菌群，或利用合成生物学技术设计能够产生特定治疗性分子的工程菌。 本书的最终目标是描绘一幅清晰的图景：微生物组不再是生物学研究的边缘话题，而是未来医疗的核心。通过深入理解这个与我们共存的微观世界，我们正逐步掌握一把解锁人类健康、预防慢性疾病的强大钥匙。这本书是为所有对生命科学、营养学、免疫学以及个人健康管理抱有深厚好奇心的读者而写，它将彻底改变你对“你”这个生命体的认知。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的叙事节奏感把握得非常高明，它没有将所有知识一股脑地倾倒给读者，而是巧妙地设置了一系列悬念和转折点。从最基础的微生物的起源和构成，到它们在消化、代谢中的核心作用，再到它们如何与我们的人类基因组进行“对话”，每一步的推进都顺理成章，且充满了意想不到的知识点。尤其是在探讨“个性化医疗”的未来时，作者的展望充满了远见，他描绘了一幅图景：未来的医生不再只是对症下药，而是会先对你的微生物组进行一次全面的“人口普查”，然后根据结果为你量身定制最适合你“生态系统”的治疗方案。这种前瞻性和理论的严谨性，让我对未来医学充满了期待，同时也对当前许多“一刀切”的医疗模式产生了深刻的反思。这本书的专业性毋庸置疑，但最难能可贵的是，它成功地将深奥的分子生物学知识，转化为了普通大众可以理解并实践的智慧。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的冲击，完全是认知层面的颠覆。我一直以为微生物就是致病原，是需要被抗生素无情剿灭的对象，但这本书彻底重塑了我的这种二元对立的认知。它用大量翔实的佐证材料，阐述了我们与这些共生体之间是一种复杂的、互惠互利的“伙伴关系”。书中对“宿主驯化”理论的阐述尤为引人深思，它暗示了人类文明的每一步发展，或许都与我们体内微生物群落的演变密不可分。我特别欣赏作者在讨论抗生素滥用问题时的审慎态度，他没有简单地进行道德批判，而是从生态学的角度解释了过度干预一个成熟生态系统可能带来的长期、不可逆转的后果。这种宏大叙事和微观细节的完美结合，使得整本书读起来既有学术的厚重感，又充满了对生命本身的敬畏之心。读完后，我感觉自己对“生命”这个词的定义都拓宽了，不再仅仅局限于人类自身。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了一个全新的世界，我原以为自己对“健康”的理解已经算得上是相当全面了，毕竟运动、营养、作息，这些老生常谈的东西我都没少做。然而，直到我翻开这本书，才意识到自己错得有多离谱。它不像那些硬邦邦的教科书，上来就是一堆晦涩难懂的专业术语，而是用一种非常平易近人的方式，将一个复杂到令人头皮发麻的“微生物群落”概念，层层剥开，展示在我们面前。最让我震撼的是它关于“肠道-大脑轴”的描述，那简直就像在看一部科幻电影，讲述着我们体内数以万亿计的“小房客”如何通过化学信号影响我们的情绪、决策甚至性格。我开始重新审视自己那些莫名的焦虑和偶尔的消化不良，不再仅仅归咎于压力过大，而是开始思考：是不是我身体里的“居民”们在“罢工”或者“内讧”了？这本书的深度和广度，远超我预期的科普读物，它更像是一份详尽的“生命使用说明书”，只不过这份说明书的作者，是我们自己体内那个我们从未真正了解过的生态系统。我甚至有点后悔没有早点读到它，这样或许能少走不少弯路。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，这简直是为我们这些长期在“亚健康”边缘徘徊的人量身定做的“觉醒之书”。它没有给我提供立竿见影的“速效药”或“神奇秘诀”，而是提供了一种全新的思考框架，让我学会了如何“倾听”身体内部的声音。书里对不同饮食习惯如何塑造微生物群落多样性的对比分析，细致入微到令人发指，比如它如何区分高纤维饮食与高糖饮食对特定菌群数量的影响，以及这些变化如何连锁反应到免疫系统的响应速度上。我以前总是盲目跟风尝试各种所谓的“超级食物”，但这本书让我明白了，关键不在于你吃了多少稀奇古怪的补剂，而在于你提供给你的“体内农场”的是什么类型的“肥料”。书中的案例研究部分特别精彩，那些通过微调饮食就显著改善了慢性炎症的个体故事，极具说服力，让我不再对科学研究抱有遥远的距离感，而是觉得这些知识就发生在我们身边，触手可及。它教会我耐心和细致，去观察和记录身体对不同刺激的反应。

评分☆☆☆☆☆

要用几句话概括这本书的精髓，恐怕是件难事，因为它涉及的知识领域太过于庞杂，但如果非要总结，我会说它是一部关于“连接”的史诗。它清晰地展示了人体作为一个封闭系统的错觉是如何被打破的，我们与环境、食物、甚至是我们生活中的其他人类，都是通过这个看不见的微生物网络紧密相连的。书中的图表设计和插图清晰地描绘了复杂的代谢通路，大大降低了理解难度。更让我受益匪浅的是，它提供了一套实用的“生态维护指南”，虽然不是医学处方，但提供的生活建议，比如如何选择益生元，如何通过生活习惯维护菌群的“自然平衡”，都非常具有可操作性。读完之后，我不再把健康看作是征服疾病的战斗，而更像是在精心维护一个繁荣且脆弱的内部花园。这本书的价值，在于它不仅仅是知识的传授，更是一种生活哲学的重塑，让我开始以更谦卑、更整体性的视角看待自己的健康状况。

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学习学习。

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