
我们的身体里居住着数万亿的微生物,每个人都有独特的微生物。通过实验,科学家们已经确定了导致肠道变化的某些因素:饮食、生活条件、锻炼和母系。现在,加州大学圣地亚哥分校的科学家们发现了影响肠道微生物群组成的另一个因素:一天中的时间。事实上,科学家们已经发现,一天中的时间就是这样一个关键因素这是他们向联合国呼吁的重要因素美国国立卫生研究院(NIH)要求研究人员在论文中报告这一情况。
在发表在《自然代谢》杂志上的新研究中,科学家们报告说,肠道的日常波动极大地改变了微生物群,以至于不同的细菌在早上和晚上繁殖。这意味着研究人员分析早餐时收集的粪便样本将得出与研究人员分析晚餐前收集的粪便样本截然不同的结论。加州大学圣地亚哥分校的科学家们提出,这种可变性使肠道微生物组研究人员无法复制彼此的实验。
科学家进行实验有很多原因。传统的原因是为了回答一个特定的问题,但另一个原因是为了发现或达到一个科学真理,其他人可以用自己的实验来复制。在肠道微生物组研究中,科学家收集粪便样本,以发现存在哪些微生物,以及微生物的数量。然后,他们将这些变化与疾病过程联系起来。
在这项研究中,研究小组比较了之前发表的研究的计算机分析,包括他们自己的研究。他们发现,随着时间的推移,微生物组的变化是如此明显,以至于它们对结果的影响与饮食一样大。扎林帕尔说:“我们发现,在老鼠吃完早餐后的短短四个小时内,它的微生物群中有近80%是不同的。”通过分析研究得出的结论,Zarrinpar和他的团队发现,结果和结论在很大程度上取决于研究人员收集样本的时间。
Zarrinpar进行这项研究的灵感来自于他与一位同事的一次谈话。“他告诉我,他实验室的一名博士后接手了别人开始的一项实验。这位博士后无法复制前一名受训者的任何发现。这让他对前任的研究提出了质疑。”然后,这位博士后意识到,在他的发现中非常普遍的一种细菌是在一天的晚些时候出现的。他回到实验室,发现之前的学员喜欢在早上采集样本,而他自己在回家前采集样本。这就是为什么他无法复制第一个学员的发现。”
能够重现先前实验的结果——可复制性——是了解一项发现是否可靠地代表了关于现实的新知识,还是仅仅是实验的产物的关键因素。微生物组研究目前正经历着可复制性危机,部分原因是该领域的跨学科性质,微生物与其宿主之间的复杂关系,以及控制如此多变量的困难。
Zarrinpar认为,他的团队关于时间重要性的最新发现可以帮助解决微生物组研究中的可复制性危机。他解释说:“如果我们能够以一种有效的方式就我们的科学和我们认为正在发生的事情进行交流,那么我们需要明白,如果你得到的结果与我不同,也许这可能是由于我们收集样本的时间。”现在,你甚至不知道。”
根据Zarrinpar的说法,其他领域的科学家,如昼夜节律生物学家,也一直在游说美国国立卫生研究院对报告样本采集时间的需要更加严格。Zarrinpar希望这篇论文的发表将使更多的科学家——以及资助和发表他们研究的人——相信时间的重要性及其对其他领域的可能影响,比如新陈代谢研究。
Zarrinpar的下一步工作包括倡导标准化的指导方针,以确保微生物组样本收集时间和方法的一致性。他说:“这可能涉及与其他研究人员、资助机构和期刊编辑的合作,以促进这些标准的采用。”他下一篇论文的重点是了解时间对人类的影响——这是一个更难控制的变量。
这项研究得到了美国国立卫生研究院、索罗斯基金会和美国医院协会的部分资助。











