What Your Gut Knows About Your Diet: The Science Of Food DNA With Dr. Sean Gibbons
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理查德·雅各布斯已将其毕生精力投入到为您寻找他们。他追捕并采访各个领域的奇才。睡眠科学、癌症、干细胞、生酮饮食等等。天才来了。这是理查德·雅各布斯主持的《寻找天才》播客。

大家好，我是理查德·雅各布斯，主持《寻找天才》播客。今天的嘉宾是肖恩·吉本斯博士。他是系统生物学研究所的副教授。我们将讨论食物来源的 DNA 和粪便宏基因组。我想也许翻译一下就是我们吃的食物，也就是构成食物的 DNA，无论是肉类、蔬菜还是其他任何东西。我

我一直想知道这个问题，它去哪里了？它会影响我们吗？它会与我们的 DNA 相互作用吗？所以我认为这可能是一个非常非常有趣的电话。所以欢迎，肖恩。谢谢。好吧，谢谢你邀请我，理查德。是的，我不知道我是否正确，但让我们从你的背景开始。所以我们将……

你是如何进入这个研究领域的？是的，我会说我是一位微生物生态学家。我在博士期间开始从事环境微生物学研究，研究海洋、河流和土壤。但在我的博士后阶段，也就是博士毕业后的时间，我开始研究人类微生物组，也就是生活在人体肠道中的所有细菌、古细菌、真菌和病毒。并且

继续沿着这条研究路线进入我的教职职位，当时我搬到了西雅图的系统生物学研究所。因此，我的实验室现在研究微生物组以及人类微生物组如何影响我们的健康、我们对饮食和药物的反应等等。好的。然后是最近的论文还是研究项目，或者是什么，你知道，我们食物中 DNA 的命运以及

以及它如何影响我们的身体。你的研究是如何转向这个方向的？是的，这是人类微生物组领域的一个基本问题。我们多少知道饮食可能是肠道微生物组组成的最强驱动因素，但从拥有微生物组数据的大量人群中获得良好的饮食信息非常困难。传统的方法是

我们收集饮食数据的方法是通过问卷调查或自我报告，有时是通过临床医生指导的访谈。这些方法既昂贵又繁琐，需要参与者和临床医生花费大量时间和精力。而且它们容易出现各种偏差。因此，人们更有可能报告好的事情，例如他们吃了沙拉，而他们不太可能报告饼干或糖果棒。所以我们知道这些是自我报告的问题和问题。并且有

并且有各种方法试图获得更客观的饮食测量方法。因此，人们试图拍摄他们膳食的照片或使用视频来追踪食物摄入量。这通常利用机器学习来尝试推断某人盘子里的东西是什么。然后这些仍然，你知道，它们效果还可以，但它们并不完美，而且它们绝不比问卷调查更好。有些人正在研究饮食摄入量的代谢标志物。因此，是否存在您可以测量血液或尿液中的小分子，这些分子可以为您提供有关饮食摄入量的一些信息？所以这是另一部分。但是实际上还没有像数据驱动的那样，无论是 DNA 还是代谢组学方法，都可以获得

获得关于饮食的高分辨率信息，直到最近。我做过食物日记，你是对的。如果你不吃某种东西，你就应该不吃它。你会想，哦，天哪，好吧，我会把它写下来。这非常有启发性。我让几个朋友也做了，我倾向于经常吃同样的东西。有些饭菜总是相同的，有些则有所不同。他们

有些日子我一天吃五到六次，一小口一小口地吃。还有些日子我只吃一到两次。看到这一切真是很有趣。是的，拍照，就像我看到的那样，当你第一次开始记录时，这需要很多工作。但是如果你每天都在乔的咖啡馆吃同样的饭菜，一旦你拍下了它的照片，一旦你记录了它的营养成分和其中含有的东西，那么你就会想，哦，我刚在乔的咖啡馆吃了我的普通鱼午餐或其他什么东西。然后输入数据就会变得快得多、容易得多。我知道这只是轶事，我只是让你知道我遇到的情况，这对你来说可能很有趣。是的。

哦，是的，这很有趣。我认为这很有道理。我用图像跟踪尝试了一段时间。有一个应用程序，欧洲的某个合作者正在开发，试图通过图像跟踪你的饮食。我一直在做这件事，每天都在拍摄我吃的东西的照片。结果发现工作量很大。我认为我的饮食比你可能想象的要多样化一些。

我一直在吃不同的东西。所以每次我吃一把花生，我都要拍张照片。你知道，这是一个，这变得有点，你知道，烦人和困难，我只能坚持大约两周。所以是的，这很难。是的。我还看到一件事，我忘了是谁，是谁，但那个人每天都取样他的口腔微生物组，

一年，它非常稳定，除非他出国旅行，或者他有一次病得很重。但除此之外，你知道，它非常有弹性且稳定，就像它一样，你知道，在这一年的其余时间里。所以我不知道，我会看看我能不能找到它，但是，你知道。我知道你所说的数据集，因为那是我的同事劳伦斯·戴维德，他进入了这个领域。所以当他

研究生时，他收集了该数据集，并且在同一时期也进行了饮食追踪。是的，令人惊讶的是，他的营养摄入量随着时间的推移是多么稳定，倾向于每天摄入类似的营养物质。我不知道这如何分解成他每天食用的单个食物项目，但在营养水平上，他每天的饮食都非常相似。好的，所以我现在可能会进入食物的 DNA 检测以及这个想法的来源。这实际上是一个起源于

研究野生动物的人的想法。如果你想知道灰熊或座头鲸在吃什么，你不能问它们。所以你必须找到其他数据驱动的方法。科学家们已经转向了元条形码。这是一种称为元条形码的方法，你从中放大特定的标记基因，你知道，饮食来源。特别是，他们正在研究如何

线粒体和叶绿体标记基因，这些是真核细胞内的微小细胞器，它们含有 DNA，你可以使用这种 DNA 来告诉你样本中存在哪种动物或植物物种，因此野生动物生物学家正在使用这些元条形码方法来追踪野生动物的饮食，我们刚才谈到的劳伦斯·戴维德，他率先

使用这些相同的方法来追踪人类的饮食。因此，他的实验室一直在开发从线粒体和叶绿体中提取 DNA 并具有引物并放大基因特定部分的方法，以尝试提取

从粪便中提取人类饮食信息。它在这个领域有一些论文。所以我们知道我们实验室的所有这些工作，但仍然存在一个挥之不去的想法，也许你可以随机测序来自大便的所有 DNA，对吧？不是试图放大特定的基因，而是采取鸟枪法，获取所有 DNA 并筛选它，然后能够推断出

从这种大海捞针的问题中提取饮食 DNA，这似乎是一个可能无法完成的任务，由克里斯蒂安·迪纳尔完成，他是我的实验室里一位非常有才华的计算生物学家，他现在在奥地利的格拉茨医科大学经营自己的实验室，他解决了这个问题，花了大约五年时间才弄清楚如何让它工作，但我们最终得到了一种方法，我们可以

我们可以将其应用于所谓的鸟枪宏基因组测序。在这里，我们没有进行任何 PCR。我们只是对来自粪便的 DNA 的随机片段进行了测序。碰巧的是，已经有数十万个已经测序的粪便宏基因组可以从公共数据库下载。这突然会打开一个巨大的样本宇宙，以便能够应用我们的方法并提取我们可以与微生物组配对的饮食信息。因为从我们的角度来看，

角度来看，我们最大的兴趣是能够理解，你知道，如果有人吃洋葱或西红柿，当你吃这种特定的食物时，哪些细菌种类会富集或减少？在我们拥有这些方法之前，这是一个很难解决的问题。好的，所以你能够看到是什么，你知道，DNA 是什么。所以如果你看一下大的百分比，细菌有多少？

细菌？人类有多少？食物来源有多少？你知道，表面上的混合情况如何？是的。好问题。因此，如果你看一下百分比，99% 或更多是细菌。因此，来自粪便的大部分 DNA 都是细菌。1% 或更少往往是宿主人类 DNA 序列。然后我们从我们的方法中看到的是，它

它占粪便宏基因组中所有序列的 0.1% 到 0.0001%。所以它是这些样本数据中极小的一部分。因此，你需要，如果获得足够长的 DNA 长度，你可能会错过，也许它被切成更小的片段。我知道你只能去这么小的地方，在那里你真的会失去保真度，但是你能看到的碱基对长度的最佳点是什么，你知道，也许你错过了，我不知道。

这是一个好问题。对我们来说，大多数情况下可用的技术往往会对大约 100 到 300 个碱基对进行测序。这些是像 Illumina 这样的短读测序方法。非常短。所以实际上我谈论的数据就是大约 150 个碱基对的序列长度。还有其他方法可以获得更长的读数，例如 PAC

生物，你可以获得高达 10000 个读数，在一个读数中获得碱基对，但我们主要讨论的是短片段，你是对的，很多饮食 DNA 可能

在到达粪便时已经被相当破碎和切碎了。那么你认为它发生了什么？它只是被磨碎到毫无用处的地步了吗？或者你认为它仍然可以被拾取，你知道，被 RNA 转录并影响细胞吗？哦，我认为不会发生太多这样的事情，就像

转录来自饮食的 DNA。我认为你基本上是在食用来自动物和植物的生物质，它基本上是死的，对吧？尽管其中的一些细胞可能仍然活着并正在做一些事情。他们正在走向死亡。因此，这只是某种正在腐烂的生物质。

然而，我们检测到的 DNA 的大部分可能仍然以某种方式包裹在或受保护在完整的细胞内。碰巧能够存活整个过程的动物或植物细胞。有一部分确实如此。我的意思是，你认为发生了什么？它只是被完全破坏了吗？或者你认为我们的肠道细菌正在选择性地获取信息，你知道，来自我们吃的食物？细胞是否从其中获取任何信息或粘性物质？

DNA 成分现在真的利用了吗？DNA 主要会被降解、切碎并用作营养物质。因此，单个核苷酸可以被细菌用来构建它们自己的核酸。细菌有可能

吸收完整的 DNA 片段并将它们整合到它们的基因组中。但这通常使用称为同源重组的过程。因此，它要求 DNA 片段必须与微生物基因组中已经存在的区域相当相似。大多数真核生物

DNA，例如植物和动物中的 DNA，与细菌的差异非常非常大。因此，几乎无法想象你会看到太多植物或动物 DNA 水平转移到细菌中。所以我怀疑这种情况从未发生过。它们主要只是把它当作食物。它们将其分解成微小的单体，然后它们吃掉这些单体。你认为这完全不可能，或者，我的意思是，有没有可能？好吧，

会留下一些东西能够抵抗胃酸，也许是从小肠中带出来的，比方说。我不确定我是否理解你的……哦，你知道，我们吃的食物，它正在被机械地，胃酸会对它起作用，然后是消化酶，细菌，你知道，所以有些东西会存活，我想，到一定程度。在某个时候，它只是再次被磨碎并被使用。但是，你知道，根据我们吃的食物，也许有

我不知道，像某些植物，也许某些细胞壁仍然存活到游戏后期，消化后期。因此，也许存在 DNA 可以被保存的可能性，某些细菌可以利用它，或者甚至我们的细胞以某种方式利用它。我认为这种情况从未发生过。那是

细菌或我们的细胞正在利用来自食物的完整 DNA，这将非常罕见且不可能，如果它正在发生，我们会看到它，对吧？我们可以在这些生物的基因组中看到这些水平转移事件，而我们没有看到，所以我们知道在数十亿年中，这种事情不会以任何规律性发生，但可以肯定的是，我们确实看到完整的细胞存活下来，例如你可以，你可以从字面上看到你大便中的玉米，绝对有一些

生物质碎片没有完全降解。我们检测到的序列大部分来自这些存活下来的完整生物质碎片，你知道，存活下来。那么你试图从发现中推断出什么？饮食。所以，你知道，我们所做的是构建了一种方法，

我们可以将这些鸟枪序列映射到一个大型数据库中，该数据库包含来自动物、植物和真菌的序列基因组，这些基因组已知存在于人类饮食中。所以我们有大约 450 个来自所有这些不同生物体的基因组，我们已经构建成一个数据库。在同一个数据库中，我们还包括了人类基因组以及所有细菌、古细菌的基因组，

NCBI RefSeq 中的病毒和质粒。所以它是所有这些不同生物体的所有参考基因组。所以我们想尝试注释掉所有非饮食的东西，所以我们可以将所有这些东西归类为非

与饮食相关的，然后每个一致且可靠地注释为属于这些食物来源基因组之一的读数都被计算为人类饮食中存在的这些植物、动物或真菌物种之一，所以我们可以计算所有这些来自这些不同事物的单个序列的检测，以及我们为给定植物或动物物种获得的计数数量，这可以作为该物种在饮食中数量的多少，你知道它并不完美

存在偏差，例如动物细胞往往比植物细胞更有效地降解。因此，植物具有更好的生存偏差，并且与动物相比，它们将被过度检测。但是，如果我们只是做出愚蠢的假设，即我们可以只使用这些计数来量化摄入量，我们能够将我们的数据与来自受控喂养研究的金标准饮食摄入量数据进行比较。在我们的论文中，我们进行了几项受控喂养研究

其中一项我可能会简要提及的是一项研究，他们有两组人，他们吃的是完全相同的饮食，除了研究的一个分支中，他们在午餐时给他们喂食了一个大型哈斯鳄梨。所以这是两组之间的唯一区别。我们采用了我们的方法。我们问，你知道，在这两个分支之间，唯一不同的食物项目或食物项目是什么？只有一件事出现了，那就是鳄梨。这是一个非常好的验证。然后，你

我们能够获取我们检测到的这些食物基因组，并将它们映射到一个数据库中，人们已经对这些不同食物的生物质的代谢成分进行了量化。例如，对于牛肉，有多少毫克的半胱氨酸或赖氨酸或其他什么，所有这些单个成分都存在于该生物质中。我们可以从中构建一种营养摄入量概况。

这些不同生物体的检测和使用，以及像将它与来自这些金标准问卷数据没有营养摄入量进行比较，并且我们也在我们的方法预测的例如总能量摄入量或总蛋白质总碳水化合物摄入量与问卷数据之间看到了非常好的定量一致性，所以我们认为它就像一个半定量，不完美但相当好

对两到三天前某人吃了什么东西的估计。这是另一个佐证。太好了。

我知道你已经从 DNA 的角度回答了这个问题，但是粪便长度的成分是什么？是什么产生了所有这些质量？它是什么？让我们看看。粪便大约 25% 到 45% 是细菌生物质。死活？是的。大约一半是死活细菌。其余的是脱落的死活人体上皮细胞、来自饮食的残留物质，所以是食物，

基本上。而且，你知道，还有一些其他东西来自胆汁等等。太神奇了。所以几乎一半是细菌图。是的，大约一半是细菌。这是已知宇宙中最密集的细菌底物。我会说每

每克 10 到 12 个细菌，哦，这太疯狂了，是的，有很多细菌，那里是一个繁荣的生态系统，嗯，我的意思是，为什么你研究过尿液或汗液，有没有，我想有一些你了解的其他实验室正在研究尿液的成分、汗液的成分、你知道的呼气成分，看看像细菌负荷的其他事实一样，是的，我的意思是，如果你看看整个人体，我们人体内大约有 40 万亿个细菌细胞，给你

作为比较，人体内大约有 30 万亿个细胞，尽管细菌的质量远小于我们的细胞。因此，你知道，这只有几磅，也许是一磅或半磅的物质，那就是我们的微生物。而且绝大多数都在肠道中。

因此，我们体内 99% 或 99.9% 的细菌都在结肠中。而且，你知道，也许 1% 分布在身体的其他部位。我们的皮肤上有微生物。我们的口腔、上消化道中有很多，但在

在我们的尿液中，没有那么多，除非你患有尿路感染，在我们的汗水中，你知道，当它出来时，汗水中真的没有微生物，但是当它出来并与皮肤混合时，当然你会在其中得到一些微生物，你可以将身体想象成一个甜甜圈，你知道，这是一个连续的表面，从口腔到肠道到皮肤到外部，微生物覆盖了整个表面，但是一旦你

穿透上皮细胞，穿过皮肤或肠壁，所有这些都受到免疫保护。所以没有微生物超过这个屏障。所以，我的意思是，所以当某人，你知道，

当他们排便时，我会认为会有大量的细菌增殖，你知道，来消耗这些物质。然后一旦它排出体外，就像，所以在某人要上厕所之前，他们拥有的细菌百分比会比他们拥有的多多少？一旦他们排出这些，你知道，他们排出的所有细菌的百分比是多少？这是一个很大的百分比吗？就像他们所有细菌的 20% 吗？非常重要。是的。我的意思是，对

就微生物而言，我们的生物质确实会随着排便而波动相当大。你知道，我认为这种循环很有趣。就像，你知道，我

我从未想过这一点。是的，每次你大便时，你都会变得比微生物更像人类，它们被卡住了。也许这就是为什么人们在每个人感觉良好的时候感觉好多了，你知道吗？嗯。是的，我不知道。只是想到它的动态很奇怪，但这就是我想到的。所以是的，这很有趣。是的，这是一个惊人的增长量，对吧？在小肠或胃中，几乎没有微生物。很少，也许，你知道，每人几百个。

每毫升或每毫升一千个，然后你从结肠顶部到结肠底部的 10 到 12 次或 10 到 11 次每克，所以从结肠顶部到结肠底部发生了大量的生长，所以我可以理解为什么如果你不定期上厕所会如此有害，因为这会让你体内积聚大量的额外细菌，我可以说，我想如果长时间不排出它，它会造成严重破坏，是的

我认为这是一个复杂的故事，因为我们结肠中的微生物是一种进化结构，专门用于培养微生物。你知道，在那里有微生物是件好事。如果我们没有，我们实际上会病得很重。但你是对的，如果你便秘，那也会导致问题。我们去年实际上发表了一篇论文，表明你可以在血液中看到便秘的影响。似乎正在发生的事情是肠道中的微生物

他们更喜欢降解膳食纤维并将它们转化为有机酸，例如短链脂肪酸。这些酸对我们的结肠上皮非常有益，对我们有益。但是如果粪便停留时间过长，它们

他们会用完纤维，所以他们必须转向其他类型的食物来源，他们可以吃的一些东西是蛋白质，他们可以开始发酵来自饮食的蛋白质，但他们也可以开始降解我们的粘液层，其中也含有大量蛋白质，这种蛋白质的发酵会产生像对甲酚或吲哚酚之类的分子，这些分子已知对肾脏、肝脏甚至大脑都有毒性

因此，这些毒素长期在血液中积聚可能会在以后的生活中引发慢性疾病。所以这就是我们在那篇论文中提出的论点。所以你是对的。这有点像烫手山芋。你想要那里的微生物。你必须让它们在那里一段时间。但是如果你让它们在那里停留太久，那就会导致问题。好吧，有了，你知道，每克 10 到 12 个细菌，我的意思是，有没有……

我会认为所有这些细菌都会发出巨大的代谢信号。我只是在猜测，但我认为，同样，我认为会有大量的信号。然后一旦粪便离开结肠并排出体外，现在所有这些都突然消失了。从字面上看，一旦发生，几秒钟内。我只是想知道环境，就像，如果你考虑一下，一旦你上厕所，环境会发生根本性的变化，你知道的。这是真的。我的意思是，这是一个非常动态的过程。

地方，尽管可能有一些物质团块在任何给定时间都穿过你的胃肠道。所以可能会有上游粪便，那是明天的排便。也可能会有残留物。这不像排便，一切都会干净利落地从你身上掉下来。粘在脚踝上的残留生物质。

和粘液层。是的。在你的实验中，你的队列，你是否使用，任何人都使用灌肠来，你知道，再次清理系统并从头开始“新鲜”吗？如果你这样做，这会严重扭曲数据吗？你研究过吗？哦，它肯定有更大的影响。并且有一些特定的人群，你可以看到这种情况经常发生。例如，如果你进行结肠镜检查，你会进行肠道准备，也就是服用大量美拉通，也就是聚乙二醇。那是

这会把你清理干净。也有一些人进行结肠冲洗，对吧，他们试图出于某种健康原因进行清理。你知道，我对结肠冲洗的健康后果没有太多看法，只是似乎是这样的，当人们破坏肠道共生菌的生物质时，这是机会性病原体可能定植某人并获得立足点的机会窗口。

所以我们有时会看到进行这些肠道准备的人会被艰难梭菌或艰难梭菌或其他问题生物体定植。所以我建议你，你知道，我不建议你随意进行肠道准备或结肠冲洗，因为它们可能会通过减少你的共生微生物，这有点像你的免疫系统的一个分支，它们阻止病原体的定植。你正在打开自己

到请愿。那么那些禁食，比如说超过三天的人呢？你知道，有人进行了七天的禁食，你会，我的意思是，那里的一切东西在几天后都会被排出。我不知道这对你来说是否有什么价值，你知道，像在那之后恢复饮食一样。我不知道。也许有太多东西需要研究，你没有时间，但是……有……

研究过这个问题的群体。是的。禁食及其对微生物群的影响。所以我要说，这不仅仅是微生物可以消耗的膳食底物。某些生物会降解我们的粘液层。所以，你知道，阿克罗曼蒂亚就是其中一种生物。它通常是肠道中的益生菌。它可以分解粘液层。这样做，它实际上会产生许多可以交叉喂养到

许多其他生态系统生物的化合物。因此，即使在禁食的情况下，你也可以维持一些细菌生物量和活性。但是

但是会发生的情况是，会有更多专门针对降解你的粘液层，这可能会使粘液层变薄。而且，你知道，如果粘液层变得太薄，就会导致炎症等问题。因此，炎症性肠病是一种与粘液变薄和炎症水平升高相关的疾病。我的意思是，我们一直在谈论的，这只是，再说一次，我不知道所涉及的机制，但我现在可以看到为什么禁食是……

会如此剧烈并对身体产生如此大的影响，因为同样，如果你禁食时间足够长，你就会错过这种难以置信的大量细菌代谢信号，它不会出现在粪便中。所以，再次只是对想到的东西的一些推测。仅此而已。完全正确。如果你在考虑我们的饮食算法，我们有点

进行了类似的分析，我们观察了婴儿，因为我们假设婴儿在生命最初的几周或几个月内并没有摄入太多固体食物，当我们对婴儿在生命最初的那一年进行方法应用时，我们确实观察到，你检测到的食物序列并没有那么多

在仍然以牛奶喂养的婴儿身上。但在断奶前后，当他们开始吃更多固体食物时，你会看到在他们的粪便中检测到的食物读数稳步上升。好的。那么，你目前正在研究哪些研究问题，你将获得关于饮食方面的数据？是的，对。我认为接下来要知道的是，我们已经开发了这种方法，我们已经验证了它。我们想将其应用于

应用于非常庞大的队列。因此，来自许多不同的人、食用许多不同食物的数十万个样本，并获得同时数据，其中我们拥有膳食摄入信息和微生物组组成信息，以便首次真正绘制出，你知道，如果

如果你吃香蕉或这种蘑菇或这种特定类型的肉类，它会如何影响微生物群的组成，所以我有一名博士生，医学博士学生克里斯塔尔·佩雷斯将参与这个项目，我们正在与意大利的一位研究员尼古拉·萨加塔合作，他可以访问数十万个我们将应用的宏基因组

我们的Medi方法，并绘制出饮食微生物组相互作用图。因为如果你很好地理解这一点，如果你真的知道哪些膳食因素会增加或减少哪些特定种类的细菌，你就可以开始通过饮食来设计微生物组，这是我们领域的一个主要目标。

你想做哪种工程？就像，好吧，我不知道，我想把一些东西放在素食饮食、肉食饮食、生酮饮食等等上，然后看看宏基因组测序告诉你什么，比如正在产生哪些不同的化合物以及效果如何，或者你将如何进行下去？是的，我认为，你知道，难题的一部分是能够将肠道的生态转化为肠道的功能输出。这是实验室工作的另一个部分，它致力于肠道微生物组的代谢模型

肠道微生物组的建模。一个很好的例子是预测微生物产生的一种对我们健康有益的非常重要的分子。其中一种叫做丁酸盐。这是我提到的这些短链脂肪酸之一。丁酸盐具有很强的抗炎作用。它可以保护人们免受全身性炎症，可以保护

抵抗衰老，因为衰老的一部分是随着时间的推移炎症的增加。它也是一种内分泌活性分子，因此它会刺激我们的肠内分泌细胞产生激素，如GLP-1，你可能已经

听说过pyy，这些可以降低我们的食欲，并有助于改善我们的葡萄糖稳态，并预防糖尿病和糖尿病前期，它对心脏健康等方面都有有益的影响，因此最好知道如何提高它，但问题是，如果我给每个人喂食香蕉，不同的丁酸盐量会从另一端出来，所以我们希望能够预测，你知道，谁应该吃什么以最大限度地提高丁酸盐的产量

这部分是使用代谢模型来预测给定膳食输入的组成中的丁酸盐。但图片的另一部分是，你知道，有些人可能根本没有代谢能力来

产生丁酸盐，这可能部分是因为他们没有在他们的饮食中打开代谢生态位空间，这使得这种生物能够定植他们并茁壮成长，因此，如果你能从这种饮食分析中弄清楚，你知道，你应该吃一些韭菜、大蒜和橙子的组合来提高丁酸盐产生类群的定植概率，嗯

利用来帮助提高特定功能。另一个快速的例子是防止病原体定植。我的实验室里有一名学生亚历克斯，他最近发表了一篇刚刚被接受的论文，我们证明我们可以预测你被这种机会性病原体定植的风险。大约50%的人口有被定植的风险。但另外50%的人，他们的本土微生物群能够保护

保护他们。它是一种防止这种生物体生长的屏障。那么，我们如何将那些没有受到保护的人转化为那些受到保护的人呢？这部分故事将是了解需要向系统中添加哪些生物体才能提供这种屏障。这可能需要

改变饮食以允许这些特定类群能够定植该人的生态位空间。我认为所有这些加在一起最终将使我们能够理性地设计微生物组的组成，以实现我们想要实现的非常具体的健康结果。是的，我认为这是有道理的。而且你将能够以一种聪明的方式来解决这个问题。太好了。我的意思是，我想在商业化之前还需要数年时间，或者它会是什么样子？

当你获得可在诊所使用的商业产品时，它会像粪便样本测试一样吗？或者，你知道，一个序列化版本？或者你认为它会是什么？好问题。已经有几家公司在这个领域做了事情。所以我们

一个例子是以色列的一家名为Day Two的公司。他们最初进行了一项大型研究，他们让一群人食用不同的食物，他们正在测量他们对食用这些食物的血糖反应。他们对他们的微生物组进行了测序，他们还有一些额外的数据，来自人群的临床数据。他们将所有这些数据输入机器学习算法以预测

个性化的反应，对食用食物的血糖反应。他们能够证明他们可以设计微生物组导向或精准饮食，这些饮食在降低某人的血糖方面比地中海饮食更好。这成为一家名为Day Two的商业公司，你将

提供粪便样本。他们将建立一个个性化模型，该模型将预测哪些类型的食物最适合你。这已经在机器学习领域开始发生。我的小组正在进行机械建模，所以不是那么多的机器学习，而是利用微生物在肠道中的代谢的机械模型来

预测和理性地设计微生物组的输出，这仍然处于研发阶段，但我们最近启动了一个名为“我的数字肠道”的项目，我们一直在通过慈善事业资助它，我们将在接下来的几周内让一些测试人员获得他们的数据反馈，但本质上，我们正在构建一个仪表板，人们可以在其中模拟

他们的微生物组将如何对数万种不同的膳食、益生元和益生菌干预措施做出反应，例如，提高丁酸盐的产量。因此，我们将对这个平台进行测试，并可能将其用作临床试验的决策支持系统。我们想做的是进行试验，我们可以证明

微生物组导向的精准营养干预措施可以比特定疾病（如糖尿病前期或血压）的标准护理做得更好。一旦我们掌握了这些临床证据，那么你就可以为可能成立一家初创公司或能够将此作为某种产品推向市场奠定基础。所以我们正在考虑这个问题。

很好。人们可以在哪里进行后续跟踪？有什么地方可以让他们随时了解你和你的实验室以及你们正在开展的工作吗？是的，你可以访问我们的实验室网站，网址是

Gibbons，G-I-B-B-O-N-S点I-S-B-S-I-E-N-C-E点O-R-G。好的，非常好。哦，肖恩，非常感谢你来到播客，倾听我的非专业推测，并且对此很友好。我很感激你来到这里。当然。感谢你的邀请。如果你喜欢这个播客，请点击说明中的链接订阅并在iTunes上给我们评论。你一直在收听理查德·雅各布斯主持的《寻找天才》播客。

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