影响微生物的因素有哪些(微生物组与社会公平：20个值得关注的研究问题)

Posted 2023-05-26

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影响微生物的因素有哪些(微生物组与社会公平：20个值得关注的研究问题)

编者按：

微生物组与人类社会和健康息息相关。政策、人类活动和环境变化都可对微生物群落及其与人的互作产生影响，这些因素决定了不同的社会群体如何暴露于有益和/或有害的微生物。因此，微生物暴露与社会公平间有密切关系，需要在研究、规划和政策中予以考虑。

近日，mSystems杂志发表了来自微生物和社会公平（MSE）工作组的综述，该文提出了20个关于微生物组与社会公平的研究问题。今天，我们特别关注这20个问题，希望本文能够相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

微生物组与社会公平

社会和政治政策、人类活动以及环境变化会影响微生物组以及其与人类间的互作方式。这些因素决定了不同的社会群体如何暴露于有益和/或有害的微生物。因此我们必须要从各个方面和角度去考虑微生物暴露的公平公正性。

近日，微生物和社会公平（MSE）工作组提出了20个与微生物组及社会公平相关的重要问题。这20个问题涉及7大主题：（1）社会文化互动；（2）原住民社区的健康和福祉；（3）人类、城市生态系统和环境进程；（4）人类心理和精神健康；（5）微生物组和传染病；（6）人类健康和食品安全；（6）与微生物组相关的规划、政策和推广。

下面，本文将简要介绍这20个问题：

1. 高流动性人口（如难民、移民等）与低流动性人口的微生物组有何差异？

2. 生命早期的不良暴露是否会对微生物组产生终生性的影响？

3. 社会隔离对人体微生物组乃至全身健康有何影响？

4. 原住民语言和实践文化与微生物组的完整性之间有什么关系？

5. 文化灭绝对微生物组的影响是什么？

6. 微生物组领域的研究机构如何更好地与原住民和其他边缘化社群接触？

7. 污染是如何影响人类微生物组的？其影响是否不均一？

8. 气候变化和相关生态系统退化将如何影响环境微生物组和人类健康？

9. 我们如何定义城市环境中的微生物不平等？我们能否更好地识别、绘制和表征这些区域？

10. 如何设计和/或恢复城市生境中的安全且能促进健康的环境微生物群，以确保社会利益平等？

11. 微生物组与心理健康之间是否存在关系？弱势人群是否受到了不同程度的影响？

12. 传染病如何影响人类微生物组？社会经济地位是否会影响这种关系？

13. 针对没有获得有益微生物资源的人群，我们如何将微生物组干预措施纳入到针对他们的传染病预防和治疗方案中？

14. 由于生境破坏、人口迁移和气候变化等人为造成的变化，一些社区是否过度暴露于传染病病原体？

15. 我们从大流行期间的远程工作中学到了什么教训，对公平和防止感染有什么影响？

16. 我们应该如何重构粮食体系，以在改善食品供应、安全、供应链运作和农业的经济可行性的同时，促进新鲜食品以支持微生物组多样性？

17. 有哪些现有的社区倡议和活动推动了微生物平等、社会平等和生物学平等？

18. 要想解决慢性社会性压力对于微生物组的不良影响，我们的医疗事业和政策需要哪些形式的改革？

19. 我们该如何推动微生物组研究结果的转化，以更好地解决社会公平问题？

20. 学习微生物暴露中的社会不平等现象对社会生态和政治而言有什么意义？

图. 微生物组、宿主、社会和生态系统。

主题1：社会文化互动

1. 高流动性人口（如难民、移民等）与低流动性人口的微生物组有何差异？

个体的地理位置和种族一直被认为是微生物组构成的基本驱动因素。个体在适应了新的环境、文化和饮食后，其肠道、皮肤和口腔微生物组会发生相应的改变。

城市移民，尤其是在婴儿期就从低收入国家迁往高收入国家的人，发生慢性炎症和压力相关精神疾病的风险相对较高。此外，在第二代移民中，慢性炎症性疾病的发病率进一步增加，这表明调节疾病风险的关键暴露发生于妊娠期和婴儿期。尽管移民中慢性炎症风险增加的机制尚不清楚，但微生物组可能在其中起着重要的作用。以微生物组差异作为研究出发点，可能对这些群体的健康至关重要。

2. 生命早期的不良暴露是否会对微生物组产生终生性的影响？

生命早期的不良暴露（早期逆境）是多种疾病的强预测因子，其可能会对健康造成多种不良影响。并且，早期逆境甚至可能会影响多代人。

迄今为止的证据表明，可影响微生物组的多种因素——分娩方式、抗生素使用和饮食与许多疾病（如儿童肥胖症、哮喘和1型糖尿病）有关，但仍需要多年的纵向研究来证明这些影响是由微生物介导的。

未来研究可集中于：生命早期微生物群落建立的模式和过程是否因社会构成因素（如种族、收入、性别）而不同？生命早期健康人体微生物组是怎样的？早期逆境如何影响微生物的“老化”（随人们年龄的增长微生物组所发生的变化）？生命早期微生物干预能否重置微生物老化进程使其回到正确的变化轨道？

3. 社会隔离对人体微生物组乃至全身健康有何影响？

某些特殊环境（如青少年拘留所、特殊教育环境和监狱）可能存在着两个主要问题：（1）有益微生物群落的缺失和（2）过度暴露于致病微生物。目前，已有研究表明，被限制者罹患微生物组相关疾病的比例较高。

未来的研究可集中于：旨在减少病原体暴露的公共卫生措施是否也会减少有益微生物的暴露？如何提升被限制人群的微生物公平性？促进健康的微生物组可以被视为一种权利吗？社会隔离对微生物组组成和下游健康效应有何影响？

主题2：原住民社区健康和福祉

4. 原住民语言和实践文化与微生物组的完整性之间有什么关系？

世界各地的原住民语言与他们所处的土地和环境有着根本的联系。而且，语言和传统知识与生物多样性之间存在着直接的联系。一些地区的研究表明，说原住民语言的人和了解原住民文化的人的减少对当地生物多样性有直接的、不利的影响，并可能对微生物组产生影响。

迄今为止，几乎没有人研究过原住民语言与微生物组健康之间的关系，而对“共同利益”的理解已经清楚地阐明了保护生态系统和保留原住民语言是相辅相成的。此外，了解原住民语言和文化保护与人类微生物组的关系，可以支持原住民群体的振兴。不过，鉴于原住民微生物学研究人员的数量有限，因此有必要提高原住民在微生物组领域的可及性，并应该消除经费和参与方面的障碍。

5. 文化灭绝对微生物组的影响是什么？

文化影响着原住民与自然之间的关系，如：文物保护，食物生产，土地、空气、水的保护等。如果原住民文化在生态系统健康方面发挥作用，那么这些文化的灭绝可能会产生不利影响。

未来，我们应该更多地了解原住民的文化是如何影响环境和人类微生物组的。此外，当前缺乏关于原住民微生物组研究的伦理框架，研究人员可能可以从基因组学研究中借鉴类似的框架。

6. 微生物组领域的研究机构如何更好地与原住民和其他边缘化社群接触？

目前的绝大多数微生物组研究都是通过研究少数群体的微生物组，来更好地理解人体微生物组，而这些研究对研究群体本身则几乎或根本没有直接好处。随着微生物组研究的增长，少数群体的持续排斥和低参与度会进一步加剧现有的健康差异。

让关注原住民和少数群体的需求的人参与到研究设计中可能会有助于解决这一问题。

主题3: 人类、城市生态系统和环境进程

7. 污染是如何影响人类微生物组的？其影响是否不均一？

污染包括化学污染、臭氧污染、交通污染、噪音污染和光污染等，这些污染均会对人体微生物组造成影响。已有证据表明，污染暴露存在社会不平等性，即不同社会群体的污染暴露情况是不同的，如生活在贫困程度较高的地区的人们更有可能暴露于较差的空气质量。

研究人员应该进一步研究化学、噪音和光等污染对人类微生物组的影响，这些研究可能有助于制定更加合理的政策。我们的最终目标应该是将污染和相关影响减少到尽可能低的水平。

8. 气候变化和相关生态系统退化将如何影响环境微生物组和人类健康？

气候变化对生态的影响包括生态系统功能的丧失、物种分布的变化以及新的病虫害的出现。生态系统服务功能可以通过多种方式为人类提供益处，包括供应（食物、燃料、能量等）、调节（栖息地的创造与维护、水质净化等）、文化服务等。其中的许多功能涉及到微生物。因此气候变化会通过环境微生物组以及人体微生物组直接或间接影响人体健康。

目前，在气候变化、微生物生态学、生态系统和人类健康的关系上有许多亟待解决的问题，包括以下内容：（1）了解影响疾病易感性与微生物功能之间的因果关系；（2）制定有效的健康风险指标和预警系统；（3）权衡旨在增强复原力和减少健康负影响的各种措施的有效性；（4）揭示生态系统服务功能与人类健康之间关系的内在机制；（5）建立可预测微生物分布和功能以及对人类健康影响的模型。

9. 我们如何定义城市环境中的微生物不平等？我们能否更好地识别、绘制和表征这些区域？

迄今为止，大多关于健康与微生物暴露间的研究都集中于微生物的坏处，而这些坏处通常与暴露点或暴露区域有关，如废物处理设备等。然而，研究表明，暴露于各种环境微生物可能会促进健康的免疫发育。最近，关于微生物好处的地理特征与城市设计间的联系开始受到更多的关注。

将有益的微生物暴露视为生态系统服务功能之一时，我们必须先了解人群对微生物暴露的需求以及微生物地理分布受人类决策和过程影响的程度。只有这样，我们才能实施合适的政策和制度，以促进微生物的公平分布。

不幸的是，定义多少和哪些类型的微生物暴露可以为不同的人群提供健康益处是当前所面临的一个巨大挑战。微生物本质上没有好坏之分，相反，它们的致病或致病潜力由环境决定，并可能随着时间或生态环境的破坏而改变。种族、民族、文化、宗教、性别、社会经济和其他人口因素都可能影响微生物暴露和个人福祉之间的关系。

10. 如何设计和/或恢复城市生境中的安全且能促进健康的环境微生物群，以确保社会利益平等？

有人认为，鉴于微生物群在人类健康和生态系统中的关键作用，应将其视为健康的生态决定因素。因此，有必要在一个社会公正的框架内了解微生物组，以确保所有人都能够平等地获取这些益处。

众所周知，微生物群落的结构和功能是会随着城市景观（如空气、土壤和建筑环境）的变化而发生变化。通过改变城市环境，如增加户外绿地和室内绿化，可能会促进城市中安全且有助于人体健康的微生物。提高对微生物生态系统服务功能的认识和教育将有助于城市规划者和决策者设计安全和可促进健康的微生物群。

主题4：人类心理和精神健康

11. 微生物组与心理健康之间是否存在关系？弱势人群是否受到了不同程度的影响？

“老朋友”假说（也被称为卫生假说）提出，与人类共同进化的微生物的接触机会减少，会导致慢性低度炎症和与压力有关的精神疾病的发生风险增加。

对此，最近的研究指出了恢复免疫调节的潜在干预措施有补充益生菌。此外，有研究表明生活在靠近绿地的地方可以降低总体死亡率、心血管疾病和抑郁症状，同时增加幸福感。而弱势群体在这方面的资源有所不足。

因此，现在比以往任何时候都更需要关注绿地、多样化健康饮食和益生菌干预等途径，这些途径有可能可以加强弱势群体免疫调节、限制炎症的发生以及降低心理和身体健康问题的发生风险。

主题5：微生物组与传染病

12. 传染病如何影响人类微生物组？社会经济地位是否会影响这种关系？

纵观历史，传染病的研究主要集中在病原体上。不过现在，人们对宿主与病原体的关系及其对疾病建立和长期健康的影响有了更多的了解。感染性疾病的结果在很大程度上取决于个人微生物组。一个人的微生物组和免疫系统之间的相互关系可以影响免疫反应，从而影响其对传染病的易感性。

有研究表明，社会经济地位可能会影响微生物组。因此，需要更仔细地研究社会经济地位对免疫反应的影响，这将有助于建立一个更公平的社会。

13. 针对没有获得有益微生物资源的人群，我们如何将微生物组干预措施纳入到针对他们的传染病预防和治疗方案中？

一个稳定的微生物组可以使人类宿主不那么容易受到感染。比如，共生微生物可以通过改善宿主的免疫功能帮助预防感染。

目前，使用微生物疗法（如益生菌）来治疗活动性感染可能是有效的。在临床实践中，微生物疗法的使用越来越普遍。然而，由于使用益生菌进行治疗涉及到时间、成本、菌株的可用性等问题，因此对于缺乏医疗保险的人来说，获得个性化的治疗资源可能是极其困难的。

考虑到预防策略可能比治疗策略更有效，研究基于饮食的有益微生物的使用仍然是一个有前途的解决方案。

因此，我们需要停止对“以微生物为基础的干预”策略的思考，而是关注“能促进微生物的生活方式”。此外，还应该进一步确认肠道以外部位的微生物组在预防和治疗感染方面的潜在作用。

14. 由于生境破坏、人口迁移和气候变化等人为造成的变化，一些社区是否过度暴露于传染病病原体？

人为造成的土地利用变化和气候变化是传染病爆发的重要因素。这两个因素通过降低生物多样性、破坏栖息地等，导致人类与野生动物的接触机会增加，从而增加传染病的发生风险。其中，妇女和原住民社区可能是感染风险最大的群体之一。

除了对土地利用变化、气候变化和新兴疾病进行基础研究外，我们还需要更好地了解恢复和可持续土地管理在多大程度上减少了疾病暴露。这类研究的成果和卫生系统的惠益需要被平等分享，并纳入公正、多样、公平和包容的政策中。

15. 我们从大流行期间的远程工作中学到了什么教训，对公平和防止感染有什么影响？

初步的研究将新冠肺炎与微生物组联系起来。例如，肠道微生物失调可能在老年人、糖尿病患者和高血压患者的新冠不良结局中起到关键作用。但还需要进一步研究新冠病毒对不同群体的影响。

此外，雇主应该促进安全且公平的工作条件，以及努力创造一个灵活且包容的工作文化和工作环境，并在可能情况下，为职员提供远程工作的选择。同时，应该研究简单且可负担的策略来改善建筑的空气、声音和光线质量等，以改善居家办公者的福祉。

主题6：人类健康和食品安全

16. 我们应该如何重构粮食体系，以在改善食品供应、安全、供应链运作和农业的经济可行性的同时，促进新鲜食品以支持微生物组多样性？

针对这一问题，我们引入了一个新名词—— “粮食自主权”，为解决人类健康与环境之间的交互危机提供了一条更为全面的道路。“粮食自主权”解决了阻挡在农场和包括黑人、原住民和其他有色人种等在内的依赖土地生存的生命之间的结构性障碍以及歧视。除此之外，它也呼吁生产体系和供应链运作逐渐远离石油燃料，取而代之应采用绿色能源，保护土壤的生物多样性并确保任何动物所接触的空气和水是干净的。农业生态学可以帮助缓解这些多维度的危机。

如何在食品体系框架内采取以人权为基础的方法，未来还需要更多的研究。就微生物组而言，研究必需要探索个体饮食对于肠道微生物组的影响，以及其他塑造微生物群落的变量的微小变化所带来的影响。而且，也需要对那些肠道微生物组多样性更低与肠道微生物组更高的人群进行对比研究，来了解这些人所面临的结构性限制。最后，保护粮食体系工作者的研究和政策也迫在眉睫。

主题7：与微生物组相关的规划、政策和推广

17. 有哪些现有的社区倡议和活动推动了微生物平等、社会平等和生物学平等？

目前，我们并没有看到任何明确致力于微生物平等的社区倡议。但很多社区组织和活动可以帮助人们接触到有益的微生物（如通过食物、水和住房安全），保护人们不接触到有害的微生物（比如个人保护设备或是医疗设施），并维护身体健康和保证生产力。

通过提高公共交通的安全性和便捷性，减少制度上的种族歧视和性别歧视所带来的伤害，改善室内和室外的空气质量，以及其他的解决方案可以通过解决这些干扰人体微生物组并进一步造成伤害的问题，并借此减少微生物暴露的不平等。

18. 要想解决慢性社会性压力对于微生物组的不良影响，我们的医疗事业和政策需要哪些形式的改革？

首先我们必须要考虑到文化背景，包括医疗体系框架和政策背景，因为这些文化背景关系到那些制定医疗策略和政策的人，文化背景会影响他们的认知。

其次，现今的医疗和政策需要考虑到足够多的微生态知识，这也将健康的职责更多地集中于个人。除此之外，人们很少从微生态的角度来定义健康，因此现在的医疗政策并未囊括这一方面。

关于微生物组的完整且系统的知识体系可能会为优化医疗措施和政策带来新机遇，并有助于实现公平的健康结果。同时，我们也需要更多的跨学科合作来解决在微生物组和健康研究方面的社会性差异（包括种族差异）。

19. 我们该如何推动微生物组研究结果的转化，以更好地解决社会公平问题？

对于如何将微生物组学的知识和研究转化为能够确保利益公平分配的科技、政策和计划，我们建议采取一种审慎的、包容和积极的方式来确认研究群体对种族、阶级、性取向、残疾方面的偏见，以及使用未标记的利益干系人所带来的局限性。此外对于研究者和研究样本的地域，也应该具有更高的包容性。

微生物组研究还需要解决公众对细菌的恐惧。同样重要还有创造性的想象力。

20. 学习微生物暴露中的社会不平等现象对社会生态和政治而言有什么意义？

本文为政策制定者指出了相当具有挑战性的问题。对于微生物接触带来的健康益处的研究重点指出了可能对于政策制定者来说最大的挑战——在缺乏完整信息的情况下制定政策。在制定政策目标并将科学研究转化为实践的过程中，人们越来越多地意识到“微生物与社会公平”的研究是高度学科交叉的，而这也将是这一领域发展的核心。

尽管科学研究可以帮助解决技术难题，但是只有在它们被转化为对于非专业人士也通俗易懂的话术是才是成功有效的。因此，未来还必须要解决认知偏差的问题。

此外，平等是相关的，政策制定者要学会把自己的处境与他人的处境联系起来看待。

最后，我们要在微生物组研究和教育方面增加平等性和包容性。

原文链接：

https://journals.asm.org/doi/10.1128/msystems.01240-21

作者：MSE

编辑：豫小鱼