不久前，研究人员认为，如果他们能够识别生活在人体内或人类身上的成千上万的微生物物种 - 人类微生物群 - 他们会找到治疗许多疾病的方法。事实证明，问题并非那么简单：关键问题不是我们的旅行者是谁，而是他们如何与我们的身体互动。

现在，在人类微生物组项目的第二阶段，由美国国立卫生研究院(NIH)资助的三个研究小组正在收集关于构成宿主 - 微生物组生态系统的生物过程的最基本分子水平的数据。选择作为试验床的三个条件 - 由于它们的广泛影响以及它们可以作为其他微生物组相关人类病症的模型 - 是妊娠和早产，炎症性肠病的发作和2型糖尿病的发作。

重要的是，与基因组学研究界的许多项目一样，研究人员致力于快速，全面地发布数据，以便其他科学家可以将结果用于研究微生物组在特定疾病中的作用。

在2014年9月10日的Cell Host&Microbe杂志中，综合人类微生物组项目研究联盟 - 作为当前的联盟已知 - 详述了正在收集的数据以及将结果存入哪些数据库。

“我们正在从这些群体中的微生物组和宿主中为社区生成一系列令人难以置信的丰富数据，以便科学家们可以利用这些免费提供的数据自行评估哪些属性与了解微生物组在微生物群中的作用最相关。人类宿主，“美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所(NHGRI)人类微生物组计划项目主任Lita M. Proctor博士说。

“联盟的成员可以利用彼此在处理这些项目中一些非常复杂的科学方面的专业知识，”她说。“我们将这些数据作为社区资源生成，我们希望足够详细地描述这些资源，以便人们可以预测将要生成的数据，他们可以在哪里找到它以及将从联盟的努力中得出的分析。”

NHGRI主任埃里克·D·格林博士表示，这些数据将帮助科学家们将微生物组的几乎绝大多数特征与可管理的特征子集纠缠在一起，以便评估哪些属性对解密最具信息性。微生物组在人类健康和疾病中的作用。“

利用尖端的DNA测序技术，质谱和其他组学技术，研究人员正在学习微生物组的复杂性。在2012年结束的人类微生物组计划的第一阶段，研究人员发现存在超过10,000种细菌，这些细菌存在于人类内部或人体内，并帮助其宿主进行消化，能量产生，防御入侵病原体和免疫系统支持。现在，与人类生活在一起的细菌物种的数量被认为接近15,000。

其他估计也发生了变化。多年来，每个人体内或体内的微生物细胞数量被认为比人类细胞数量多10比1.这似乎是一种极其轻描淡写的态度。Proctor博士指出，10比1的估计仅基于细菌细胞，但微生物组还包括病毒，原生动物，真菌和其他形式的微观生命。“因此，如果你真的关注整个微生物群落，你可能会看到更像是100比1，”她说。

根据人类微生物组计划2012年第一阶段的研究结果，虽然成千上万的细菌物种可能与人类同居，但每个人每次只能容纳约1,000种物种。

此外，从细菌基因的一系列共同功能来判断，如果细菌是健康的，那么每个人的特定物种组合似乎聚集在一起，以执行与另一个健康个体大致相同的生物学功能。事实上，研究人员发现某些细菌代谢途径总是存在于健康人群中，并且许多这些途径经常在生病的人身上丢失或改变。

当人类微生物组项目的第2阶段于2013年开始时，Proctor博士说：“我们决定资助三项充分表征的队列研究，这些研究是微生物组相关疾病的良好模型，并且收集我们所能获得的所有特性，不仅仅是微生物组，但主机。我们不想回去，希望我们从这些人类微生物组模型研究中收集更多信息。“

这项为期三年的研究迄今已收到2420万美元，其中包括：

怀孕和早产。“多组微生物组研究：妊娠计划”将研究妊娠期间阴道微生物组和宿主反应的变化，包括早产，分娩和分娩，以及新生儿获得微生物组。将有大约2,000名妇女通过怀孕和分娩。

早产是全世界新生儿发病和死亡的主要原因，在美国，并发症新生儿的医疗保健费用每年超过260亿美元。已知母体微生物组在怀孕期间会发生显着变化，研究人员怀疑这些变化对女性及其胎儿的健康起着重要作用。目前人们对此角色了解甚少。

由里奇弗吉尼亚联邦大学的Gregory A. Buck博士，Kimberly K. Jefferson博士和Jerome F. Strauss III，医学博士，博士领导的研究人员将分析来自不同身体部位的样本使用完整的现有基因组学，蛋白质组学，代谢组学，转录组学和其他分子测试 - 统称为“多组学” - 试图弄清楚微生物组在出生和新生儿死亡中起什么作用。

炎症性肠病的发病。炎症性肠病(IBD)，其影响近150万美国人，被认为与肠道中的微生物密切相关，但没有特定的微生物或微生物群体被鉴定为感染因子。该项目将试图撬开整个肠道微生物生态系统，以确切地确定哪些微生物与哪些微生物及其宿主相互作用。

马萨诸塞州综合医院和哈佛医学院的Ramnik J. Xavier，医学博士，波士顿，马萨诸塞州剑桥麻省理工学院和哈佛大学，以及哈佛大学的Curtis Huttenhower博士。波士顿和布罗德研究所的公共卫生学院及其同事将跟踪四组志愿者一年：新发儿科患者，新发儿成人患者，克罗恩病或溃疡性结肠炎患者和对照组健康的人。科学家希望揭示肠道微生物组引起疾病的分子机制，并确定识别特定微生物群体是否可以指导治疗。

此外，该项目旨在建立一个新的IBD数据库，其中包含多种数据 - 即使用当前技术可以收集的所有分子信息 - 作为其他科学家的资源。

2型糖尿病发病。为了探索微生物组，压力和2型糖尿病发病之间的关系，研究人员将跟踪约60名患有该疾病风险的人，为期3年。他们将每两到三个月分析来自多个部位的微生物组和宿主样本，并且在呼吸道疾病或其他原因的压力期间更频繁地分析。

由加利福尼亚州斯坦福大学斯坦福大学的Michael Snyder博士和康涅狄格州法明顿杰克逊基因组医学实验室的George Weinstock领导的科学家认为，免疫应激因素如流感，以及环境或情绪压力也会引起特定生物学途径的变化。这些反过来可以引起微生物组的变化，并可能引发与免疫系统相关的疾病的发作。这种压力因素可能特别影响易患自身免疫疾病的个体。

当志愿者处于压力之下时，他们期望在“前所未有的水平和频率”中发现微生物组和宿主的变化，并且他们将尝试通过多元分析来识别所涉及的分子和途径。他们的研究结果不仅与2型糖尿病相关 - 现在影响到大约2100万美国人，预计到2050年将增加一倍 - 而且还与其他自身免疫性疾病有关。