宏蛋白质组学揭示共培养人体肠道菌群的群落融合动态与竞争机制

【编辑推荐】为解析肠道菌群在粪菌移植(FMT)中的竞争机制，研究人员通过体外共培养10对人体肠道微生物群落，结合宏蛋白质组学分析发现：菌群融合后并非简单均质化，而是呈现"石头-剪刀-布"式动态竞争，23%的蛋白质表达发生显著变化。该研究为预测FMT疗效提供了新思路。

　　

这项开创性研究犹如揭开了肠道微生物世界的"权力游戏"。当两组人体肠道菌群在体外共培养时，宏蛋白质组学(metaproteomics)技术捕捉到令人惊奇的动态：这些微生物群落并非温和地混合，而是像进行着微观版的"石头-剪刀-布"竞赛，最终形成以某原始样本为主导的新生态结构。

研究团队精心设计实验，将10对不同供体的肠道菌群在稳定期进行共培养。通过高分辨质谱分析发现，尽管最终菌群在分类学上往往偏向某一亲本样本，但仍有23%的蛋白质表现出显著差异表达。更引人入胜的是，就像自然界中的三物种竞争模型，不同菌群组合中决定竞争优势的关键物种各不相同——某些拟杆菌(Bacteroides)可能在A组合中称王，却在B组合中败给普雷沃菌(Prevotella)。

这项发现对粪菌移植(FMT)临床实践具有深远启示。传统认为菌群移植效果取决于供受体菌群组成相似度，而本研究揭示微生物群落实际上作为整体功能单元发挥作用。研究者特别指出，开展体外预培养可能成为预测FMT疗效的新策略，就像为微生物们举办"预选赛"来观察谁将胜出。

在机制层面，研究颠覆了单一物种决定论。没有某种"超级细菌"能通吃所有竞争场景，而是多种微生物通过蛋白质相互作用形成的复杂网络决定最终格局。这种动态解释了为何临床FMT中相同供体对不同受体效果迥异。未来研究将聚焦解析这些蛋白质互作网络，或许能发现调控菌群竞争的"分子开关"。