20多万年来，人类及其肠道微生物组已经共同进入了地球上一些最复杂的生物体。但是，随着人们的生活方式从城市到农村不同，肠道微生物群的细菌多样性也是如此。这就是为什么超过70位科学家的非营利性全球合作在过去两年中一直在研究和保存来自世界各地人群的肠道微生物群的多样性，反对抗生素过度使用和西式饮食的扩散，这些已知有助于减少肠道细菌多样性。2016年推出的全球微生物保护协会已经有了一些令人惊讶的见解，进一步阐明了肠道细菌多样性和人类消化的黑盒子。

建立该保护区的麻省理工学院的科学家来自不同的学科：生物工程，进化生物学，有机地球化学和生物医学研究。生物工程系Alm实验室的博士后Mathilde Poyet说，这种合作可能会促进跨学科的创新，从而提高对我们内心科学的理解。Poyet认为，合作的跨学科性质促进了保护协会的目标，她说这些目标是“在人体肠道微生物组丢失之前保留其完整的生物多样性，并促进我们对人体肠道微生物组的起源和功能的理解”。在“强大的研究生态系统”中。

Poyet和麻省理工学院的博士后同时也在Alm Lab工作的Mathieu Groussin和地球，大气和行星科学部(EAPS)召唤实验室的Marie Curie博士后研究员Ainara Sistiaga介绍了初步结果。他们在2018-19学年的第一次麻省理工学院微生物俱乐部会议上的工作。在会议上，Poyet，Groussin和Sistiaga谈到了他们的研究进展以及迄今为止最让他们感到惊讶的事情。

除了生物银行和表征从世界各地的粪便样本中收集的细菌分离物外，Poyet还专注于生物体之间遗传物质的水平交换，称为水平基因转移(HGT)。与垂直转移不同，水平基因转移是从非亲本谱系中获取遗传物质。

“已知基因转移对细菌进化至关重要，人体肠道微生物组是水平基因转移的重要温床，”Poyet说。“但之前所有的研究都没有说明这些HGT事件的时间表。”

通过收集她建立的细菌分离物和基因组，Poyet现在能够识别最近水平基因转移的证据，支持这些转移经常在人的一生中发生的概念。高度活跃的水平基因转移的影响意味着肠道细菌可能会随着时间的推移经历一种遗传物质的更新，保护者希望在收集更多数据时进一步研究。

通过另外的初步分析，Poyet和Groussin发现，在工业化群体中，细菌多样性往往较少，这意味着通过水平基因转移的基因交换率更高。“由于HGT是细菌经常用于快速适应不断变化的环境的一种机制，这一结果表明，工业化生活方式对个体肠道微生物组施加了更强的选择压力，可能是由于抗生素的高消耗，”Poyet说。

Ainara Sistiaga一直致力于研究一种可能对胃肠道细菌和人体健康产生影响的膳食元素：脂类。脂质，疏水性生物分子，通常称为脂肪，在肠道微生物组中未被探索。Sistiaga旨在改变这种状况。

通过该保护区收集粪便样本，Sistiaga进行脂质分析 - 一系列化学根源程序，帮助研究人员确定哪些脂质存在及其丰度。

一种特别感兴趣的脂质是胆固醇，一种广泛涉及心脏病和中风的分子。随着全世界肉类食品的日益普及，全球胆固醇摄入量也将增加。从理论上讲，在大多数人类中，一些到达肠道的胆固醇应该经历细菌转化为副产物，身体不能再吸收并排出体外。但Sistiaga发现所有肠道微生物组都以不同的方式执行代谢功能。“我们观察到的是，农村人口的大多数参与者比西方捐赠者更有效地进行这种转变，”Sistiaga说。因此，为了描述和理解这些过程如何在肠道内发挥作用，

演讲结束后，麻省理工学院的研究人员向观众提出了问题。“人们对演示的各个方面感兴趣 - 旅行，如何参与，科学，初步结果，这个项目的潜在成果，”Sistiaga说。“即使在问答结束后，很多人也会向我们寻求更具体的问题。”

作为其努力的一部分，全球微生物组保护协会与当地人口和研究人员建立了长期合作，以进行抽样和分析 - 参与者自己保持样本的所有权。在未来两年内，该保护区将增加其全球覆盖范围。目前进行的微生物组研究主要集中在从北极地区，撒哈拉以南非洲国家和北美洲采集的19个不同种群的样本中收集的样本，但它们很快将与来自马来西亚和秘鲁的样本相辅相成。Poyet补充道，“我们预计[来自亚洲和南美洲的样品]将产生必须保存的新颖独特的微生物群落。”

Sistiaga说：“揭开这些代表性不足的社区的微生物群是令人兴奋的，我认为我们只是看到了冰山一角。” “到目前为止，我们所观察到的一切都证实了这项工作的重要性和真正的紧迫性。”