我们的基因型和表型并不是完全由我们自己的基因决定的，而可能由其他生物的基因共同决定。没有人是一座孤岛，从出生之日起你就与微生物群落密不可分。在我们体内共生着数以万亿计的微生物群落，它们包括细菌、真菌和病毒，寄生在我们的皮肤、生殖器、口腔和消化道等部位。实际上，人体细胞并不是人体内数量最多的细胞，共生微生物的数量远远超过人体细胞的数量，其中肠道微生物约占人体微生物总重的80%。
它们是一个复杂的生态系统，一个庞大的社会，帮助人体塑造了消化系统、免疫系统、神经系统等身体部位，造福人类。
在共生菌最多的肠道中，微生物能够轻易地在益生与致病之间切换角色。现在已有许多疾病被认为是受到肠道微生物群的影响，例如癌症、自身免疫性疾病、多发性硬化症和自闭症谱系障碍等。此外有些肠道微生物还会影响一些药物的作用。不管是在细胞数量上，还是拥有的编码蛋白质的基因数量上，寄生在人体的微生物群落都超过人体本身。现在，科学家们正在思考：掌控人体的，除了我们自己，是否还有共生微生物？
2020年2月26日在Nature上线的文章Global chemical effects of the microbiome include new bile-acid conjugations中，加州大学圣地亚哥分校的Pieter Dorrestein博士和Robert Quinn博士的研究团队创建了有史以来第一张小鼠全器官的分子化合物图谱，以及它们被微生物修饰的方式。
令人惊讶的是，他们发现微生物控制着小鼠体内胆汁酸的多种新型氨基酸修饰结构，这些新型结构也存在于人体中。研究人员对小鼠的29个不同器官的96个部位上768个样品进行了分析，它们分别来自4只无菌小鼠和4只具有正常微生物的小鼠。利用质谱信息学的方法，研究人员标记出每只小鼠器官中的非活性分子，并将得到的数据与GNPS数据库中的参考结构进行比较。
最终，研究人员在有微生物和没有微生物的小鼠体内分别获得了分子图谱。对比图谱后发现，多达70％的小鼠肠道化学成分是由其肠道微生物组决定的。
2月27日在Nature上线的另一篇文章Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli中，荷兰乌德勒支研究所的Ruben van Boxtel以及Hans Clevers研究组利用类器官模型，提出了具有致病性的肠道细菌可以导致人类细胞癌症突变的证据。结直肠癌一直都是世界范围内备受瞩目的癌症之一。
肠道微生物一直以来都被认为与结直肠癌的癌变发展过程相关。虽然之前就有研究报道称，有60%的结直肠癌病人的肠道中都带有一种可以造成基因毒性的大肠杆菌，能产生一种导致DNA突变的物质——colibactin。Colibactin在体外培养的细胞和小鼠结直肠癌模型中都能够烷基化DNA双链中的腺嘌呤，引起双链断裂进而造成DNA损伤，引发癌变。但pks+大肠杆菌与人类结直肠细胞的突变位点之间的联系还不清楚。
在这项最新研究中，科学家们用模拟人类肠道的类器官模型来研究这一问题。类器官是在培养皿里培育出来的迷你版3D器官。研究人员将肠道中取出的干细胞放置在合适的生长环境中，经过快速繁殖和发育，长成一个迷你版肠道，从组织结构上可以重现肠道的特征。随后研究人员对培养的肠道类器官内腔进行pks+大肠杆菌注射，并以不能产生基因毒素物质的大肠杆菌作为阴性对照。
以上两篇研究表明，微生物既能够影响人类基因的表达也可能造成基因突变。这说明，我们的基因型和表型并不是完全由我们自己的基因决定的，而可能由其他生物的基因共同决定。虽然目前我们仍然不知道究竟有多少微生物能够调控人类的基因，也不知道这些调控对下游基因能产生什么样的后果，或者说我们应该如何干预才能改善人类健康，但这依然为未来治疗人类疾病提供了新的方向。