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生活在每个人体内的细菌群落在时间良好时非常相似和稳定，但当压力进入等式时，这些社区对人与人之间的反应会有很大不同。
这是“安娜卡列尼娜原则”的微生物学版本，它是俄勒冈州立大学科学家提出的一种新范式 - 对于更加个性化的抗生素治疗方法，慢性病管理和医疗保健的其他方面具有关键意义。
这个原则的名字来源于19世纪俄罗斯作家列夫托尔斯泰小说“安娜卡列尼娜”的开头线：“所有幸福的家庭都是相似的;每个不幸的家庭都以自己的方式不开心。”
事实证明，这种观察也适用于人和动物的扰动微生物群。
“当微生物学家研究微生物组如何在宿主因各种因素而受到压力时发生变化 - 例如 - 温度，吸烟，糖尿病 - 他们倾向于在社区中承担定向和预测性变化，”Rebecca Vega Thurber说。国家科学基金会资助的视角研究的通讯作者。“在跟踪了我们自己的许多数据集后，我们似乎从来没有找到这种模式，而是一种独特的模式，其中微生物组实际上以随机或随机的方式发生变化。”
研究结果今天发表在Nature Microbiology上。
华盛顿大学博塞尔分校的主要作者Jesse Zaneveld与Vega Thurber及其学生Ryan McMinds合作，调查了由扰动引起的微生物变化的文献。他们一起发现这些随机变化是一种常见现象，但研究人员倾向于将其视为“噪音”而不是报告。
“因此，我们提出了Anna Karenina微生物组的原理，”Vega Thurber说。“当微生物组很快乐时，它们的组成都很相似，但在压力或不快乐时，它们会以多种不同的方式发生变化。这篇文章汇集了不同的微生物组研究。我们认为这是一个重要的新兴范例，用于思考微生物组数据。我们提出识别它并将其与其他模式区分开来的方法。“
除了文学参考，Vega Thurber还提供了一个冷漠的比喻来解释她和她的合作者发现了什么。
“健康时，我们的微生物组看起来很相似，但当我们每个人都有自己的微生物雪花时，”她说。“你或我可能会受到同样的压力，我们的微生物组将以不同的方式作出反应 - 这是管理个性化医疗方法的一个非常重要的方面。抗生素或糖尿病等压力因素会导致不同人群的微生物组发生不同反应方法。”
人类和动物充满共生的微生物群落，这些群落通常在正常生理功能中起关键作用，并且还影响对疾病的易感性。预测这些生物群落如何应对扰动 - 任何改变系统功能的因素 - 都是微生物学家的基本挑战之一。
对微生物组动力学的研究通常寻找将微生物组从健康稳定状态转变为生理稳定状态的模式;生态失调是指微生物群落脱离其自然平衡，这可能导致宿主或动物的基本生物功能的中断。
“安娜卡列尼娜原则是一种补充选择，”Vega Thurber说。“由许多扰动引起的变化导致从稳定社区状态到不稳定社区状态的转变 - 生理问题的个体在微生物群落组成方面的变化大于健康个体。”
科学家在一系列系统中发现了与安娜卡列尼娜效应一致的模式，从暴露于高于平均温度的珊瑚到吸烟者的肺部到患有艾滋病毒/艾滋病的患者。
“我们向研究人员发出的信息是，不要将这些观察结果作为噪声抛弃，而是将这一原理包括在微生物组管道和软件中，这样科学家们就可以按下一个按钮，给出答案，'我是否看到了Anna Karenina的原则数据集，'“Vega Thurber说。
Vega Thurber说，俄勒冈州立大学的研究人员已经就这一原理进行了多次演讲，并且在微生物学界得到了很好的认可。
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