미생물 총 : 구성, 기능 및 발견 위치 - 생물학

인간 의 정상적인 미생물 은 질병을 일으키지 않고 표준 방식으로 신체에 서식하는 미생물의 집합입니다. 오늘날 박테리아 식물이라는 용어는 부적절한 것으로 간주됩니다.

분류 학적으로 미생물 군은 박테리아, 고세균, 진핵 생물에서 바이러스에 이르기까지 매우 다양한 유기체로 구성됩니다. 미생물 군집은 신체의 다른 영역에서 크게 다릅니다. 즉, 입안의 미생물 구성은 장에서 발견되는 것과 일치하지 않습니다.

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우리가 박테리아와 일반적으로 미생물을 생각할 때 우리는 우리 몸에 존재하는 이러한 존재에 대한 경멸적인 감정을 불러 일으키는 경향이 있습니다. 다양한 박테리아가 심각한 질병을 일으키는 것은 사실이지만이 개념을 일반화하는 것은 옳지 않습니다.

우리 몸의 미생물은 필수 불가결하며 우리 유기체와 상호주의적이고 공생적인 관계를 구축합니다. 우리의 미생물 총은 우리의 생리학에 직간접 적으로 큰 영향을 미치고 무수한 대사 기능에 기여하고 병원균으로부터 우리를 보호하며 다른 기능 중에서도 면역 체계를 교육합니다.

다양한 요인이 인간 미생물의 구성에 영향을 미칩니다. 가장 눈에 띄는 것 중에는 유아와 성인 모두의식이 요법, 출생 방식, 항생제 사용, 특정 의학적 상태, 숙주의 유전형 등이 있습니다.

현재, 고급 및 빠른 시퀀싱 기술을 사용하여 미생물 군을 특성화 할 수있는 일련의 새로운 분자 방법이 있습니다. 가장 널리 사용되는 것은 16S 리보솜 RNA를 코딩하는 유전자이며 데이터베이스와 비교됩니다.

미생물 총이란 무엇입니까?

미생물 총은 정의 된 환경에 존재하는 미생물의 집합체로 정의됩니다. 이 경우 인체와 관련된 미생물입니다. 이 용어는 인간 건강에 대한 이러한 생물학적 개체의 결과와 이점을 강조한 Lederberg와 McCray가 제안했습니다.

매우 유사한 용어가 있습니다 : 미생물 군집. 문헌에서 microbiome과 microbiota는 종종 상호 교환 가능한 개념입니다. 그러나 정확하고 싶다면 미생물 군유 전체는 유전자와 함께 미생물의 목록입니다.

관련 용어는 박테리아 "식물상", 미생물 총 또는 장내 식물상입니다. 둘 다 수십 년 동안 사용되었으며 특히 의학 및 과학 문헌에서 관련이있었습니다.

그러나 식물은 특정 지역에 서식하는 식물과 관련된 라틴 꽃에서 파생 된 용어이기 때문에 1900 년부터 시작된이 용어는 부적절합니다. 그리고 인체에 서식하는 일련의 미세 식물에 대한 언급이 없기 때문에 용어를 버리고 경우에 따라 미생물 군 또는 미생물 군유 전체로 대체해야합니다.

정상적인 미생물 총의 구성

번호

미생물 총은 각 사람의 신체에 서식하는 여러 미생물로 구성됩니다. 수치 적으로 볼 때 주로 위장관에 위치한이 공생 유기체는 10 ~ 100 조 (숙주 세포 수를 초과)가 있습니다.

미생물 총의 구성에 영향을 미치는 요인

미생물 군은 아기가 태어나면서 형성되기 시작하며, 몸에서 미생물 군집화를위한 새로운 환경을 나타냅니다. 이 식민지화는 출생 방식, 즉 자연 분만 또는 제왕 절개 (후자는 미생물에 상당한 영향을 미침)에 따라 달라집니다.

유아가 성장하고 발달함에 따라 미생물의 다양성은 첫 번째 식민지 개척자에 따라 선형 적으로 증가합니다. 이것은 모유 수유, 특정 음식 섭취, 질병 발생 등과 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다.

현재 연구에 따르면식이 요법은 각 개인에게 존재할 미생물 군의 유형을 결정하는 데 도움이되는 가장 중요한 요소입니다.

분류

분류 학적으로 이러한 미생물은 진핵 생물, 박테리아 및 고세균이라는 세 가지 생명 영역에 속합니다.

이 유기체의 정체성은 개인, 개인의 신체 영역 및 그들이 사는 지리적 영역에 따라 크게 다릅니다. 다음 섹션에서는 각 신체 부위의 전형적인 미생물 군의 분류 학적 정체성에 대해 자세히 설명합니다.

그래서 우리는 정말 인간입니까?

이제 우리 몸에 서식하는 유기체의 엄청나게 다양성을 알기 때문에 우리는 우리가 누구인지, 그리고 우리 자신을 정말로 개인이라고 생각할 수 있는지 자문해야합니다.

더 적절한 견해는 우리가 90 % 미생물 세포와 99 % 미생물 유전자로 구성되어 있기 때문에 우리 자신을 초 유기체 또는 홀로 비온이라고 생각하는 것입니다.

어디에 있습니까?

우리 몸은 미생물의 풍부한 집합체이며, 각 구조는 발달을위한 잠재적 인 틈새 시장을 제공합니다. 이러한 상호 관계는 일반적으로 특정 부위의 미생물이 신체의 특정 영역에서 식민지를 형성하는 부위별로 다릅니다. 가장 중요한 지역은 다음과 같습니다.

장내 미생물

인체가 제공하는 틈새 내에서 미생물 군 측면에서 가장 잘 연구 된 것이 위장관이라는 것은 의심 할 여지가 없습니다.

성체 개체의 장에서 발견되는 수천 종의 종은 Bacteroidetes, Firmicutes, Actinobacteria, Proteobacteria 및 Verrucomicrobia가 지배적입니다.

이 식민지는 소화관 전체에 걸쳐 다릅니다. Lactobacillaceae, Erysiopelotrichaceae 및 Enterobacteriaceae는 소장에서 우세하며 Bacteroides spp., Clostridium spp., Bifidobacterium spp.

결장에서 가장 흔한 주민은 Bacteroideceae, Prevotellaceae, Rikenellaceae, Lachnospiraceae 및 Ruminococcaceae입니다.

장 전체에 걸친 박테리아 군의 차이는 장 전체에 존재하는 생리 학적 차이를 반영합니다.

소장에서 박테리아 성장은 산소 농도, 항균 펩타이드의 존재 및 pH 값에 의해 제한되는 반면 결장에서는 박테리아 부하가 더 높습니다.

또한 미생물과 숙주 사이의 영양소 흡수 경쟁을 피하기 위해 소장에 박테리아 제한이 있습니다.

대변에서 발견 된 주요 개체는 박테리아 도메인에 속하지만 고세균 (주문 Methanobacteriales) 및 진핵 생물 (Saccharomycetales 주문)의 대표도 있습니다.

구강 미생물 총

구강 및 연속적인 확장은 치아 표면, 혀의 표면 및 기타 각질화 및 비 각질화 구조를 포함하여 특정 유형의 미생물에 적합한 하우징 영역을 나타냅니다.

구강의 기본 구성 요소는 타액입니다. 이 액체의 1 밀리리터에서 최대 1 억 개의 박테리아 세포를 찾을 수 있습니다. 이 중 약 300 종이 확인되었으며 다른 360 종은 특정 분류 학적 정체성이 지정되지 않았습니다.

구강을 지배하는 문은 Firmicutes이고 그 다음이 Proteobacteria, Bacteroides, Actinobacteria, Spirochaetes 및 Fusobacteria입니다.

고세균의 다양성과 관련하여 Methanobrevibacter 속은 구강에서 여러 번 분리되었습니다.

연구에 따르면 고세균의 존재는 치주 질환의 발병과 관련이 있습니다. 따라서 손님과의 공생 관계를 구축하는 데있어 이러한 유기체의 역할은 아직 명확하지 않습니다.

구강의 지배적 인 곰팡이는 칸디다 속에 속합니다. 고세균 종과 마찬가지로 여러 질병의 발병과 관련이 있습니다. 공동의 다른 일반적인 속은 Cladosporium, Aureobasidium, Saccharomycetales, Aspergillus 및 Fusarium입니다.

마지막으로, 입안에서 가장 흔한 바이러스는 헤르페스 바이러스입니다. 인구의 90 %가 소유하고있는 것으로 추정됩니다.

비뇨 생식기 미생물 총

여성 비뇨 생식기

질 내부에 서식하는 미생물은 상호주의적인 유형의 미세하고 균형 잡힌 결합 상태로 숙주를 보호하고 영양분을 교환하여 성장에 적합한 무산소 환경을 제공합니다.

생식기 여성의 경우 질에는 상당한 양의 젖산 및 기타 항균 물질이 포함되어있어 미생물의 성장을 제한합니다. 이 환경은 젖산 생산 박테리아, 특히 Lactobacillus spp의 존재 덕분에 유지됩니다.

사실,이 속에 속하는 박테리아는 1892 년부터 질 건강에 없어서는 안될 거주자로 간주되어 왔습니다.

Lactobacillus 외에도 질은 Staphylococcus, Ureaplasma, Corynebacterium, Streptococcus, Peptostreptococcus, Gardnerella, Bacteroides, Mycoplasma, Enterococcus, Escherichia, Veillonella, Bifidobandida 및 곰팡이와 같은 속 미생물의 존재가 특징입니다.

여성이 나이가 들고 호르몬 수치가 변동함에 따라 미생물 총이 수정됩니다.

남성 비뇨 생식기

암컷 비뇨 생식 관에 비해 수컷 미생물 총은 거의 연구되지 않았으며 그다지 자세하게 알려지지 않았습니다.

음경에보고 된 속 중 일부에는 Staphylococus epidermidis, Corynebacterium spp., Lactobacillus spp. 등이 있습니다.

폐의 미생물 총

폐는 미생물 연구에 큰 관심을 불러 일으키는 기관이었습니다. 그러나 샘플 채취의 어려움과 함께 주제에 대한 연구는 매우 제한적입니다. 이전에는 무균 영역으로 간주되었지만 오늘날이 비전은 수정되었습니다.

Streptococcus 속의 존재가 발견되었으며 일부 샘플에서는 Haemophilus, Rothia, Prevotella, Veillonella 및 Fusobacterium이 발견되었습니다.

피부 미생물

인간의 가장 큰 기관은 피부입니다. 피부는 매우 다양한 미생물로 덮여 있으며 출생 순간부터 그에 의해 식민지화됩니다.

피부 거주자로 간주되는 약 200 개의 박테리아 속이 확인되었습니다. 이 종의 대부분은 Actinobacteria, Firmicutes 및 Proteobacteria의 세 가지 문에 속합니다.

피부 미생물 군의 구성은 숙주의 피부 유형, 습관 및 유전학과 밀접하게 관련되어있어 매우 다양합니다.

대부분의 미생물은 피부 분비물을 먹기 때문에 매우 밀접한 관계를 형성합니다.

풍모

소화 및 비타민 생산

미생물 총은 인체의 일련의 기능을 수행하여 소화를 개선하는 역할을 강조합니다.

결장 끝에 사는 박테리아는 소장에서 효율적으로 대사 될 수없는 다당류의 절단과 관련되어 영양 흡수를 증가시킵니다.

또한 다양한 박테리아가 숙주에 흡수되는 필수 비타민을 생산할 수있는 것으로 나타났습니다. 이것의 예는 과학자들에게 가장 잘 알려진 유기체 중 하나 인 E. coli입니다.

병원균에 대한 경쟁 및 보호

경쟁은 공통 자원을 놓고 경쟁하는 둘 이상의 종을 포함하는 적대적인 상호 작용으로 정의됩니다.

우리 몸에 숨어있는 무해한 미생물의 스펙트럼은 병원균과 끊임없이 경쟁하며 대부분의 경우 생태학에서 경쟁 배제 원칙으로 알려진 덕분에 병원균을 대체합니다.

그들은 이러한 잠재적 병원균에 의한 감염에 대한 첫 번째 방어선을 확립하는 것으로 믿어집니다.

미생물 총은 어떻게 연구됩니까?

미생물 군에 대한 연구는 1680 년 초 Antonie van Leewenhoek 시대로 거슬러 올라갑니다.이 연구원은 구강과 대변에 서식하는 서로 다른 미생물을 비교 방식으로 연구하여 두 영역에서 상당한 차이를 발견했습니다.

이 연구원은 실험 설계에 건강한 사람과 아픈 사람 사이의 비교도 포함했기 때문에 차이는 신체 부위를 넘어 섰습니다. 이런 식으로 그는 인간 건강에서 미생물의 중요성을 보여주었습니다.

역사적으로 미생물 군에 대한 연구는 여러 작물 생산에 시간과 에너지를 투자했습니다.

현재이 방법론은 미생물의 유전 적 서열을 분석 할 수있는 분자 접근법으로 대체되었습니다 (일반적으로 사용되는 분자 마커는 16S 및 18S 리보솜 RNA에 대한 유전자입니다).

이러한 서열을 분석함으로써 분류군 (진핵 생물, 박테리아 또는 고세균)을 종에 도달 할 때까지 다른 분류 학적 수준에 할당 할 수 있습니다.

메타 게노믹스라는 용어는 원래 전체 DNA의 특성화에 사용되었으며 오늘날에는 16S 리보솜 DNA 유전자와 같은 유전 적 마커의 연구를 가리키는 데 더 정확하게 사용됩니다.

미생물 총에 불균형이 발생하면 어떻게됩니까?

인체에 서식하는 모든 유기체에 대한 명확하고 정확한 다이어그램은 없지만 그 풍부함과 구성의 변화가 소화 장애에서 불안한 행동의 발달에 이르기까지 건강에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.

현재는 일부 질환을 앓고있는 환자를 대상으로 건강한 미생물의 재 구축에 초점을 맞춘 치료법을 관리하고 있습니다.

참고 문헌

Donaldson, GP, Lee, SM, & Mazmanian, SK (2016). 세균 미생물의 장 생물 지리학. 자연 리뷰. 미생물학, 14 (1), 20–32.
Lloyd-Price, J., Abu-Ali, G., & Huttenhower, C. (2016). 건강한 인간 미생물. 게놈 의학, 8 (1), 51.
Marchesi, JR (Ed.). (2014). 인간 미생물 군과 미생물 군집. CABI.
Marchesi, JR, & Ravel, J. (2015). 미생물 군유 전체 연구의 어휘 : 제안. Microbiome, 3, 31.
Mimee, M., Citorik, RJ, & Lu, TK (2016). 미생물 군유 전체 치료제-발전과 도전. 고급 약물 전달 검토, 105 (Pt A), 44–54.
Mohajeri, MH, Brummer, R., Rastall, RA, Weersma, RK, Harmsen, H., Faas, M., & Eggersdorfer, M. (2018). 인간 건강을위한 미생물 군집의 역할 : 기초 과학에서 임상 응용까지. 유럽 영양 저널, 57 (Suppl 1), 1–14.
Thursby, E., & Juge, N. (2017). 인간의 장내 미생물에 대한 소개. 생화학 저널, 474 (11), 1823–1836.
Ursell, LK, Metcalf, JL, Parfrey, LW, & Knight, R. (2012). 인간 미생물 군집 정의. 영양 검토, 70 Suppl 1 (Suppl 1), S38 – S44.

미생물 총 : 구성, 기능 및 발견 위치 - 생물학 - 2025