大家一定还记得两年前红遍网络的叶良辰同学，他以一套自以为高大上实则引人发笑的言论成功带了一波节奏，一句“我是本地人，我有一万种方法让你混不下去”衍生出各种搞笑版本，两年后的今天小编苦读文献，却震惊地发现，一篇Nature子刊的重磅报道中的观点居然与叶良辰的话有异曲同工之妙！

Amazing！难道Nature的科学家也在研究让外地人混不下去的方法吗？

这篇发表在 Nature Reviews Gastroenterology &Hepatology上的文章，作者是大名鼎鼎的斯坦福大学医学院微生物与免疫学院的Daniel Sprockett教授，而文章的主角，能够“用一万种方法让外地人混不下去”的狠角色，不是人，而是肠道微生物！

关于肠道微生物的广泛影响力今天就不多介绍了，参考以前的文章《糖尿病，肥胖，抑郁症，自身免疫，小儿肝病，肾病……肠道菌群终于把势力范围扩张到高血压！》。

在以往的研究中，人们通常热衷于研究微生物群独立地影响机体健康，而忽视了多菌群之间的互相调节对于宿主健康的影响。而“社区生态学”这门学科则侧重于研究多物种相互作用，其中越来越受到关注的一个论点就是：优先效应。通俗来说可以理解为：一种菌群首先定居在某处之后，作为本地原住民的它们，对于后来的菌群有很多方面的优势。

1四种方式

为了弄懂原住菌群对外来者有怎样的影响，Daniel Sprockett 教授以婴儿肠道微生物为例，首先向大家介绍了菌群的四种扩散定居的方式，即扩散，选择，漂移以及多样化。

扩散

婴儿获取第一批微生物的渠道，除了母亲的嘴巴，乳房，肠道，粪便外，还有父亲，爷爷奶奶等其他亲属途径，家庭环境，医院环境，土壤植物，未知微生物等等。来源/Daniel Sprockett

母亲体内的特定微生物群会在婴儿出生后通过“扩散”的方式传给婴儿，而母亲体内发生微生物群变异也会导致婴儿接收的微生物产生差异。比如顺产的婴儿，体内微生物群主要来自于母亲的阴道（乳杆菌属等），而剖腹产婴儿菌群则主要来自人类皮肤菌群（葡萄球菌属等）。

选择

可以理解为这就是微生物的“自然选择学说”。当最初的菌群大量定居于体内不同器官后，各个菌群之间适应性差异会使得有些菌群大量繁殖而有些菌群则逐渐死亡。婴儿微生物的选择主要受免疫系统和饮食的影响，随着婴儿免疫系统逐渐成熟，对于微生物群的选择也越来越多。

漂移

除了选择，还有漂移会影响微生物在肠道内繁殖。微生物的漂移就像人类的迁徙，会对地区的物种丰度产生一定的影响。比如由于腹泻或者抗生素的影响，某些微生物会不得不选择大迁徙，而迁徙的结果就是大家所熟知的“菌群失衡”。

多样化

这是微生物自身适应性的体现，面对人体错综复杂的生态环境，微生物必须保持很高的突变和重组率以适应环境。

2 优先效应

增加饮食，停止母乳喂养等因素会导致微生物群之间竞争加剧，竞争优胜的菌群即会对其他菌群产生优先效应：之后迁徙来的菌群能否在此地定居，还需要看优胜菌群的脸色。比如母乳中的双歧杆菌属会消耗大量碳源，使得之后再来的需要碳源的菌种无法生存。大肠杆菌消耗婴儿肠道中的氧气，从而促进了随后专性厌氧菌的定居，而那些后来的兼性厌氧菌则只能苟延残喘。可以看出，当早期菌群对当地环境有很大影响或者后来菌群对环境要求较高时，优先效应体现的最明显。

尽管关于“优先效应”的理论尚未研究透彻，但其实人们一直在利用这一理论。一些剖腹产的母亲会将阴道分泌物涂抹到婴儿身上，早产儿的母亲也被建议与新生儿保持持续和长时间的皮肤接触，东南亚的一些文化中会将油或者其他润肤剂涂抹在新生儿身上，在印度的许多地区习惯于在婴儿刚出生的前几天给予酥油、水、茶、棕榈糖等，这些都是利用了优先效应原理，为了让婴儿体内的第一种微生物产生最健康的效果。

优先效应还可以解释一些令人困惑的现象。比如在培养超洁净级实验猪的过程中，在同一环境培养出的两组动物却形成了完全不同的菌群，而最终调查发现，原因只是因为其中一组动物在生命第一天梭状芽孢杆菌就发生了变异，原住菌群产生差异从而导致实验最终的整个菌群差异。

3 未来的研究

优先效应对于婴儿的健康非常重要，利用好它对于多种疾病的治疗都非常有帮助。比如在利用益生菌治疗疾病上，在生命的头48小时内给予短双歧杆菌对坏死性小肠结肠炎或晚期脓毒症没有影响，而另一项研究发现在生命的第一周使用植物乳杆菌与益生元果糖低聚糖却能够减少新生儿脓毒症发病率40％。

Daniel Sprockett 教授最后表示，以目前对于优先效应的理解来看，已经是时候开展更深更广的研究的时候了。

参考文献：Role of priority effects in the early-life assembly of the gut microbiota.Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2018 Jan 24.

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