ไมโคร ไบโอม ของมนุษย์คือกลุ่มของจุลินทรีย์ ทั้งหมด ที่อาศัยอยู่บนหรือภายในเนื้อเยื่อและของเหลวชีวภาพ ของมนุษย์ รวมถึงบริเวณทางกายวิภาคที่จุลินทรีย์เหล่านั้นอาศัยอยู่^{[ 1 ] [ 2 ]}ซึ่งรวมถึงทางเดินอาหารผิวหนังต่อมน้ำนมน้ำอสุจิมดลูก รังไข่ปอดน้ำลายเยื่อบุช่องปากผิวตาและทางเดินน้ำดี [ ^{3 ]}ประเภทของจุลินทรีย์ในร่างกายมนุษย์ได้แก่แบคทีเรีย อา ร์เคียเชื้อราโปรติสต์และไวรัสแม้ว่าสัตว์ขนาดเล็ก จะสามารถอาศัยอยู่ในร่างกายมนุษย์ได้ แต่ โดย ทั่วไปแล้วจะไม่รวมอยู่ในคำจำกัดความนี้ ในบริบทของจีโนมิกส์ บางครั้ง คำว่า^{ไมโคร}ไบโอมของมนุษย์ถูกใช้เพื่ออ้างถึงจีโนม รวม ของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่^{[ 4 ]}อย่างไรก็ตาม คำว่าเมตาจีโนมของมนุษย์ก็มีความหมายเดียวกัน^{[ 1 ]}

ร่างกายมนุษย์เป็นที่อยู่ของจุลินทรีย์จำนวนมาก โดยมีจำนวนเซลล์ที่ไม่ใช่มนุษย์ใกล้เคียงกับเซลล์ของมนุษย์^{[ 5 ]}จุลินทรีย์บางชนิดที่มนุษย์อาศัยอยู่เป็นจุลินทรีย์แบบพึ่งพาอาศัยกันหมายความว่าพวกมันอยู่ร่วมกันโดยไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ในขณะที่บางชนิดมี ความสัมพันธ์ แบบต่างตอบแทนกับมนุษย์^{[ 4 ] : 700 [ 6 ]}ในทางกลับกัน จุลินทรีย์ที่ไม่ก่อโรค บางชนิด สามารถทำอันตรายต่อมนุษย์ได้ผ่านทางสารเม ตาบอไลต์ ที่พวกมันผลิต เช่นไตรเมทิลอะมีนซึ่งร่างกายมนุษย์จะเปลี่ยนเป็นไตรเมทิลอะมีน N-ออกไซด์ผ่านการออกซิเดชันโดยFMO3 ^{[ 7 ] [ 8 ]}จุลินทรีย์บางชนิดทำหน้าที่ที่ทราบกันว่ามีประโยชน์ต่อมนุษย์ แต่บทบาทของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก จุลินทรีย์ที่คาดว่าจะพบได้ และภายใต้สถานการณ์ปกติจะไม่ก่อให้เกิดโรค บางครั้งถูกเรียกว่าจุลินทรีย์ประจำถิ่นหรือจุลินทรีย์ปกติ^{[ 4 ]}

โครงการHuman Microbiome Project (HMP) ดำเนินโครงการจัดลำดับจีโนมของจุลินทรีย์ในร่างกายมนุษย์ โดยมุ่งเน้นที่จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในผิวหนัง ปาก จมูก ทางเดินอาหาร และช่องคลอด^{[ 4 ]}โครงการนี้ประสบความสำเร็จครั้งสำคัญในปี 2012 เมื่อได้เผยแพร่ผลลัพธ์เบื้องต้น^{[ 9 ]}

แม้ว่าจะเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในชื่อฟลอราหรือไมโครฟลอรา แต่ ในทางเทคนิคแล้วนี่เป็นคำ ที่ไม่ถูก ต้อง เนื่องจากคำว่า ฟลอราหมายถึงพืช และไบโอตาหมายถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในระบบนิเวศเฉพาะแห่งหนึ่ง เมื่อไม่นานมานี้ มีการใช้คำว่าไมโครไบโอตา ซึ่งเหมาะสมกว่า แม้ว่าการใช้คำนี้จะยังไม่แพร่หลายเท่ากับการใช้และการยอมรับคำว่าฟลอราในส่วนที่เกี่ยวกับแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ ทั้งสองคำนี้ถูกใช้ในเอกสารต่างๆ^{[ 6 ]}

จำนวนเซลล์แบคทีเรียในร่างกายมนุษย์คาดว่ามีประมาณ 38 ล้านล้านเซลล์ ในขณะที่จำนวนเซลล์มนุษย์ คาดว่า มีประมาณ 30 ถึง 40 ล้านล้านเซลล์^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}จำนวนยีนของแบคทีเรียคาดว่ามีประมาณ 2 ล้านยีน ซึ่งมากกว่าจำนวนยีนของมนุษย์ ประมาณ 20,000 ยีน ถึง 100 เท่า ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

ปัญหาของการอธิบายไมโครไบโอมของมนุษย์โดยพื้นฐานแล้วคือการระบุสมาชิกจำนวนมากของชุมชนจุลินทรีย์ที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงแบคทีเรีย ยูคาริโอต และไวรัส^{[ 17 ]}การดำเนินการนี้ส่วนใหญ่ทำโดยใช้ การศึกษาที่อิงตาม กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) แม้ว่า จะมีการศึกษาที่อิงตาม กรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) โปรตีน และเมตาโบไลต์ด้วย^{[ 17 ] [ 18 ]}การศึกษาไมโครไบโอมที่อิงตาม DNA โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกได้เป็นการ ศึกษา แอมพลิคอน แบบกำหนดเป้าหมาย หรือการศึกษาเมตาจี โนมิกแบบช็อตกัน ซึ่งเป็นการศึกษา ที่ใหม่กว่าการศึกษาแบบแรกมุ่งเน้นไปที่ยีนเครื่องหมายที่รู้จักเฉพาะและให้ข้อมูลทางอนุกรมวิธานเป็นหลัก ในขณะที่การศึกษาแบบหลังเป็นวิธีการเมตาจีโนมิกทั้งหมด ซึ่งสามารถใช้เพื่อศึกษาศักยภาพในการทำงานของชุมชนได้เช่นกัน^{[ 17 ]}หนึ่งในความท้าทายที่มีอยู่ในการศึกษาไมโครไบโอมของมนุษย์ แต่ไม่มีในการศึกษาเมตาจีโนมิกอื่นๆ คือการหลีกเลี่ยงการรวม DNA ของโฮสต์ในการศึกษา^{[ 19 ]}

Aside from simply elucidating the composition of the human microbiome, one of the major questions involving the human microbiome is whether there is a "core", that is, whether there is a subset of the community that is shared among most humans.^[20][21] If there is a core, then it would be possible to associate certain community compositions with disease states, which is one of the goals of the HMP. It is known that the human microbiome (such as the gut microbiota) is highly variable both within a single subject and among different individuals, a phenomenon also observed in mice.^[6]

On 13 June 2012, a major milestone of the HMP was announced by the National Institutes of Health (NIH) director Francis Collins.^[9] The announcement was accompanied with a series of coordinated articles published in Nature^[22][23] and several journals in the Public Library of Science (PLoS) on the same day. By mapping the normal microbial make-up of healthy humans using genome sequencing techniques, the researchers of the HMP have created a reference database and the boundaries of normal microbial variation in humans. From 242 healthy U.S. volunteers, more than 5,000 samples were collected from 15 body sites in men and 18 sites in women, including mouth, nose, skin, lower intestine (stool), and vagina. All the DNA, human and microbial, were analyzed with DNA sequencing machines. The microbial genome data were extracted by identifying the bacterial-specific ribosomal RNA, 16S rRNA. The researchers calculated that more than 10,000 microbial species occupy the human ecosystem, and they have identified 81–99% of the genera.^[24]

Statistical analysis is essential to validate the obtained results (ANOVA can be used to size the differences between the groups); when paired with graphical tools, the outcome is easily visualized and understood.^[25]

Once a metagenome is assembled, it is possible to infer the functional potential of the microbiome. The computational challenges for this type of analysis are greater than for single genomes, because metagenome assemblers typically have poorer quality, and many recovered genes are incomplete or fragmented. After the gene identification step, the data can be used to carry out a functional annotation by means of multiple alignment of the target genes against orthologs databases.^[26]

การวิเคราะห์ยีนเครื่องหมายเป็นเทคนิคที่ใช้ไพรเมอร์เพื่อกำหนดเป้าหมายไปยังบริเวณทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจง และช่วยให้สามารถกำหนดวิวัฒนาการ ของจุลินทรีย์ ได้ บริเวณทางพันธุกรรมนี้มีลักษณะเป็นบริเวณที่มีความแปรผันสูง ซึ่งสามารถระบุได้อย่างละเอียด โดยมีขอบเขตจำกัดจากบริเวณที่คงที่ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตำแหน่งการจับของไพรเมอร์ที่ใช้ในPCRยีนหลักที่ใช้ในการจำแนกแบคทีเรียและอาร์เคียคือ ยีน 16S rRNAในขณะที่การระบุเชื้อรานั้นขึ้นอยู่กับInternal Transcribed Spacer (ITS) เทคนิคนี้รวดเร็วและค่อนข้างประหยัด และช่วยให้สามารถจำแนกตัวอย่างจุลินทรีย์ได้ในระดับความละเอียดต่ำ เหมาะสำหรับตัวอย่างที่อาจปนเปื้อนด้วย DNA ของโฮสต์ ความสัมพันธ์ของไพรเมอร์แตกต่างกันไปในลำดับ DNA ทั้งหมด ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อนในระหว่างปฏิกิริยาการขยาย ตัวอย่างที่มีปริมาณน้อยมีความเสี่ยงต่อข้อผิดพลาดจากการขยายมากเกินไป เนื่องจากจุลินทรีย์ที่ปนเปื้อนอื่นๆ จะมีจำนวนมากเกินไปเมื่อจำนวนรอบ PCR เพิ่มขึ้น การเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกไพรเมอร์สามารถช่วยลดข้อผิดพลาดดังกล่าวได้ แม้ว่าจะต้องมีความรู้ที่สมบูรณ์เกี่ยวกับจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในตัวอย่างและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของพวกมันก็ตาม^{[ 27 ]}

การวิเคราะห์ยีนเครื่องหมายอาจได้รับอิทธิพลจากการเลือกไพรเมอร์ ในการวิเคราะห์ประเภทนี้ ควรใช้โปรโตคอลที่ได้รับการตรวจสอบอย่างดีแล้ว (เช่น โปรโตคอลที่ใช้ในโครงการ Earth Microbiome Project) ขั้นตอนแรกในการวิเคราะห์แอมพลิคอนยีนเครื่องหมายคือการกำจัดข้อผิดพลาดในการจัดลำดับ แพลตฟอร์มการจัดลำดับหลายแพลตฟอร์มมีความน่าเชื่อถือ แต่ความหลากหลายของลำดับที่ปรากฏส่วนใหญ่ยังคงเกิดจากข้อผิดพลาดในระหว่างกระบวนการจัดลำดับ เพื่อลดปรากฏการณ์นี้ วิธีแรกคือการจัดกลุ่มลำดับเป็นหน่วยอนุกรมวิธานปฏิบัติการ (OTUs) กระบวนการนี้จะรวมลำดับที่คล้ายกัน (โดยปกติจะใช้เกณฑ์ความคล้ายคลึงกัน 97%) เข้าเป็นคุณลักษณะเดียวที่สามารถใช้ในขั้นตอนการวิเคราะห์ต่อไปได้ อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะละทิ้งSNPเนื่องจากจะถูกจัดกลุ่มเป็น OTU เดียวกัน อีกวิธีหนึ่งคือOligotypingซึ่งรวมถึงข้อมูลเฉพาะตำแหน่งจากการจัดลำดับ 16s rRNA เพื่อตรวจจับความแปรผันของนิวคลีโอไทด์ขนาดเล็กและเพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างกลุ่มอนุกรมวิธานที่ใกล้เคียงกัน วิธีการเหล่านี้ให้ผลลัพธ์เป็นตารางลำดับดีเอ็นเอและจำนวนลำดับที่แตกต่างกันต่อตัวอย่าง แทนที่จะเป็น OTU ^{[ 27 ]}

อีกขั้นตอนสำคัญในการวิเคราะห์คือการกำหนดชื่ออนุกรมวิธานให้กับลำดับจุลินทรีย์ในข้อมูล ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ แนวทาง การเรียนรู้ของเครื่องที่สามารถบรรลุความแม่นยำในระดับสกุลได้ประมาณ 80% แพ็กเกจการวิเคราะห์ยอดนิยมอื่นๆ ให้การสนับสนุนการจำแนกอนุกรมวิธานโดยใช้การจับคู่ที่ตรงกับฐานข้อมูลอ้างอิงและควรให้ความจำเพาะที่มากขึ้น แต่ความไวต่ำ จุลินทรีย์ที่ไม่ได้รับการจำแนกควรได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมสำหรับลำดับออร์แกเนลล์^{[ 27 ]}

วิธีการหลายวิธีที่ใช้ประโยชน์จากการอนุมานเชิงวิวัฒนาการใช้ ยีน 16SRNAสำหรับอาร์เคียและแบคทีเรีย และ ยีน 18SRNAสำหรับยูคาริโอตวิธีการเปรียบเทียบเชิงวิวัฒนาการ (PCMs) ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบคุณลักษณะหลายประการระหว่างจุลินทรีย์ โดยจำนวนคุณลักษณะที่ใช้ร่วมกันที่มากขึ้นจะสัมพันธ์กับความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น โดยปกติแล้ว PCMs จะถูกรวมเข้ากับการวิเคราะห์กำลังสองน้อยที่สุดทั่วไปเชิงวิวัฒนาการ (PGLS) หรือการวิเคราะห์ทางสถิติอื่นๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีนัยสำคัญมากขึ้น การสร้างสถานะบรรพบุรุษขึ้นใหม่ถูกนำมาใช้ในการศึกษาไมโครไบโอมเพื่อประมาณค่าคุณลักษณะสำหรับกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีคุณลักษณะไม่เป็นที่รู้จัก โดยทั่วไปจะดำเนินการด้วยPICRUStซึ่งอาศัยฐานข้อมูลที่มีอยู่ ตัวแปร เชิงวิวัฒนาการจะถูกเลือกโดยนักวิจัยตามประเภทของการศึกษา: ผ่านการเลือกตัวแปรบางตัวที่มีข้อมูลทางชีววิทยาที่สำคัญ เป็นไปได้ที่จะลดมิติของข้อมูลที่จะวิเคราะห์^{[ 28 ]}

ระยะทางที่คำนึงถึงวิวัฒนาการมักจะดำเนินการโดยใช้UniFracหรือเครื่องมือที่คล้ายกัน เช่น ดัชนีของ Sørensen หรือ Rao's D เพื่อวัดความแตกต่างระหว่างชุมชนต่างๆ วิธีการเหล่านี้ทั้งหมดได้รับผลกระทบในทางลบจากการถ่ายทอดยีนในแนวนอน (HGT) เนื่องจากอาจก่อให้เกิดข้อผิดพลาดและนำไปสู่ความสัมพันธ์ของสายพันธุ์ที่อยู่ห่างไกลกัน มีหลายวิธีในการลดผลกระทบเชิงลบของ HGT รวมถึงการใช้ยีนหลายตัวหรือเครื่องมือคำนวณเพื่อประเมินความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ HGT ที่คาดการณ์ไว้^{[ 28 ]}

ชุมชนจุลินทรีย์พัฒนาไปในพลวัตที่ซับซ้อนมาก ซึ่งสามารถมองและวิเคราะห์ได้ว่าเป็นระบบนิเวศ ปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ควบคุมการเปลี่ยนแปลง สมดุล และเสถียรภาพ และสามารถแสดงได้ด้วยแบบจำลองพลวัตของประชากร^{[ 29 ]} การศึกษาลักษณะทางนิเวศวิทยาของไมโครไบโอมกำลังเติบโตอย่างรวดเร็วและช่วยให้เราเข้าใจคุณสมบัติพื้นฐานของไมโครไบโอม การเข้าใจกฎพื้นฐานของชุมชนจุลินทรีย์อาจช่วยในการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับชุมชนจุลินทรีย์ที่ไม่เสถียร คำถามพื้นฐานมากคือ มนุษย์ที่แตกต่างกันซึ่งมีชุมชนจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน มีพลวัตของจุลินทรีย์พื้นฐานเหมือนกันหรือไม่^{[ 30 ]}หลักฐานที่เพิ่มขึ้นสนับสนุนว่าพลวัตของจุลินทรีย์เป็นสากล^{[ 31 ]}คำถามนี้เป็นขั้นตอนพื้นฐานที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนากลยุทธ์การรักษาโดยอิงจากพลวัตที่ซับซ้อนของชุมชนจุลินทรีย์ของมนุษย์ มีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการที่ควรนำมาพิจารณาในการพัฒนากลยุทธ์การแทรกแซงเพื่อควบคุมพลวัตของจุลินทรีย์ของมนุษย์ โดยมีเป้าหมายเพื่อลดสภาวะของโรคที่ได้รับอิทธิพลจากจุลินทรีย์^{[ 32 ]}

จุลินทรีย์ (เช่นแบคทีเรียและยีสต์ ) อาศัยอยู่บนผิวหนังและเยื่อบุในส่วนต่างๆ ของร่างกาย บทบาทของจุลินทรีย์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของสรีรวิทยาของมนุษย์ที่ปกติและมีสุขภาพดี อย่างไรก็ตาม หากจำนวนจุลินทรีย์เพิ่มขึ้นเกินกว่าช่วงปกติ (มักเกิดจากระบบภูมิคุ้มกันที่บกพร่อง) หรือหากจุลินทรีย์แพร่กระจาย (เช่น ผ่านสุขอนามัยที่ไม่ดีหรือการบาดเจ็บ) ในบริเวณของร่างกายที่ปกติไม่มีจุลินทรีย์อาศัยอยู่หรือปลอดเชื้อ (เช่น เลือด ทางเดินหายใจส่วนล่าง หรือช่องท้อง) อาจทำให้เกิดโรคได้ (ทำให้เกิดภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด/ภาวะโลหิตเป็นพิษ ปอดอักเสบ และเยื่อบุช่องท้องอักเสบ ตามลำดับ) ^{[ 33 ]}

โครงการ Human Microbiome Project พบว่าแต่ละบุคคลมีแบคทีเรียหลายพันชนิด โดยแต่ละบริเวณของร่างกายจะมีชุมชนแบคทีเรียที่แตกต่างกัน บริเวณผิวหนังและช่องคลอดมีความหลากหลายน้อยกว่าบริเวณปากและลำไส้ ซึ่งมีความหลากหลายมากที่สุด องค์ประกอบของแบคทีเรียในแต่ละบริเวณของร่างกายจะแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล ไม่เพียงแต่ในแง่ของชนิด แต่ยังรวมถึงปริมาณด้วย แบคทีเรียชนิดเดียวกันที่พบได้ทั่วทั้งปากมีหลายสายพันธุ์ย่อย โดยชอบอาศัยอยู่ในตำแหน่งที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนในปาก แม้แต่เอนเทอโรไทป์ในลำไส้ของมนุษย์ ซึ่งก่อนหน้านี้คิดว่าเข้าใจกันดีแล้ว ก็มาจากชุมชนที่หลากหลายซึ่งมีขอบเขตอนุกรมวิธานที่ไม่ชัดเจน^{[ 34 ] [ 35 ]}

คาดว่าแบคทีเรียประมาณ 500 ถึง 1,000 ชนิดอาศัยอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ แต่เป็นของไฟลัมเพียงไม่กี่ไฟลัม ได้แก่BacillotaและBacteroidota ซึ่งเป็นไฟลั มที่เด่นที่สุด แต่ก็ยังมีPseudomonadota , Verrucomicrobiota , Actinobacteriota , FusobacteriotaและCyanobacteria อีก ด้วย^{[ 36 ]}

แบคทีเรียหลายชนิด โดยเฉพาะStreptococcus mutansและแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจน ชนิดอื่นๆ อาศัยอยู่ในช่องปาก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสารเหนียวที่เรียกว่าคราบจุลินทรีย์หากไม่กำจัดออกด้วยการแปรงฟัน คราบจุลินทรีย์จะแข็งตัวกลายเป็นหินปูน (หรือหินปูน) แบคทีเรียชนิดเดียวกันนี้ยังหลั่งกรดที่ละลายเคลือบฟันทำให้เกิดฟันผุ^{[ 37 ]}

จุลินทรีย์ในช่องคลอดส่วนใหญ่ประกอบด้วยแลคโตบาซิลลัส หลาย ชนิด เดิมทีเชื่อกันว่าแลคโตบาซิลลัสแอซิโดฟิลัส เป็นชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ต่อมาพบว่าแลคโตบาซิลลัสอินเนอร์สเป็นชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด รอง ลงมาคือแล คโตบาซิลลัสคริสปาตัส แลคโต บาซิลลัสชนิดอื่นๆ ที่พบในช่องคลอด ได้แก่แลคโตบาซิลลัสเจนเซนีแลคโตบาซิลลัสเดลบรูคกีและแลคโตบาซิลลัสกั สเซรี ความผิดปกติของจุลินทรีย์ในช่องคลอดอาจนำไปสู่การติดเชื้อ เช่นภาวะช่องคลอดอักเสบจากแบคทีเรียและโรคแคนดิ ไดซิ ส^{[ 38 ]}

อาร์เคีย มีอยู่ในลำไส้ของมนุษย์ แต่เมื่อเปรียบเทียบกับ แบคทีเรียหลากหลายชนิดในอวัยวะนี้ จำนวนสายพันธุ์ของอาร์เคียกลับมีจำกัดกว่ามาก^{[ 39 ]}กลุ่มที่เด่นคือเมทาโนเจนโดยเฉพาะMethanobrevibacter smithiiและMethanosphaera stadtmanae [ ^{40 ] อย่างไรก็ตาม}การตั้งรกรากของเมทาโนเจนนั้นมีความแปรปรวน และมีเพียงประมาณ 50% ของมนุษย์เท่านั้นที่มีประชากรของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ที่สามารถตรวจพบได้ง่าย^{[ 41 ]}

ณ ปี 2550 ยังไม่มีตัวอย่างที่ชัดเจนของเชื้อก่อโรค อาร์เคี ย^{[ 42 ] [ 43 ]} แม้ว่า จะมีการเสนอความสัมพันธ์ระหว่างการมีอยู่ของเมทาโนเจนบางชนิดกับโรคปริทันต์ ในมนุษย์ ^{[ 44 ]}ภาวะแบคทีเรียในลำไส้เล็กเจริญเติบโตมากเกินไป (SIBO) ที่มีเมทาโนเจนเป็นหลักก็เกิดจากเมทาโนเจนเป็นส่วนใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งMethanobrevibacter smithii ^{[ 45 ]}

เชื้อรา โดยเฉพาะยีสต์พบได้ในลำไส้ของมนุษย์^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}เชื้อราที่ได้รับการศึกษามากที่สุดคือCandida species เนื่องจากความสามารถในการก่อโรคในผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องและแม้แต่ในผู้ที่มีสุขภาพดี^{[ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]}ยีสต์ยังพบได้บนผิวหนัง^{[ 46 ]}เช่นMalassezia species ซึ่งพวกมันกินน้ำมันที่หลั่งออกมาจาก ต่อ มไขมัน^{[ 50 ] [ 51 ]}

ไวรัส โดยเฉพาะไวรัสแบคทีเรีย ( แบคทีริโอเฟจ ) จะเข้าไปอาศัยอยู่ในบริเวณต่างๆ ของร่างกาย บริเวณที่ไวรัสเข้าไปอาศัยอยู่ ได้แก่ ผิวหนัง^{[ 52 ]}ลำไส้^{[ 53 ]}ปอด^{[ 54 ]}และช่องปาก^{[ 55 ]}ชุมชนไวรัสมีความเกี่ยวข้องกับโรคบางชนิด และไม่ได้สะท้อนถึงชุมชนแบคทีเรียโดยตรง^{[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]}

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2567 นักชีววิทยารายงานการค้นพบ " obelisks " ซึ่ง เป็นองค์ประกอบคล้ายไวรอยด์คลาสใหม่และ "oblins" ซึ่งเป็นกลุ่มโปรตีนที่เกี่ยวข้องในไมโครไบโอมของมนุษย์^{[ 59 ] [ 60 ]}

เป็นที่ทราบกันว่า อะมีบาหลายชนิดที่ไม่ก่อโรคอาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ในฐานะจุลินทรีย์ประจำถิ่น ได้แก่Endolimax nana , อะมีบาหลายชนิดในสกุลEntamoeba (โดยเฉพาะEntamoeba coli , E. hartmanniและE. polecki ) และอะมีบาชนิดIodamoeba buetschlii ^{[ 61 ]}

จากการศึกษาบริเวณผิวหนัง 20 แห่งในมนุษย์ที่มีสุขภาพดี 10 คน พบว่ามีการระบุสกุลแบคทีเรีย 205 สกุลใน 19 ไฟลัมแบคทีเรีย โดยลำดับส่วนใหญ่ถูกจัดอยู่ใน 4 ไฟลัม ได้แก่Actinomycetota (51.8%), Bacillota (24.4%), Pseudomonadota (16.5%) และBacteroidota (6.3%) ^{[ 62 ]}มีสกุลเชื้อราจำนวนมากอยู่บนผิวหนังของมนุษย์ที่มีสุขภาพดี โดยมีความแปรผันบ้างตามบริเวณต่างๆ ของร่างกาย อย่างไรก็ตาม ในสภาวะทางพยาธิวิทยา สกุลบางสกุลมักจะเด่นในบริเวณที่ได้รับผลกระทบ^{[ 46 ]}ตัวอย่างเช่นMalasseziaเด่นในโรคผิวหนังอักเสบภูมิแพ้และAcremoniumเด่นในหนังศีรษะที่เป็นรังแค^{[ 46 ]}

ผิวหนังทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์ก่อโรค ผิวหนังของมนุษย์มีจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในหรือบนผิวหนัง และอาจเป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่นหรือจุลินทรีย์ชั่วคราว ชนิดของจุลินทรีย์ประจำถิ่นจะแตกต่างกันไปตามชนิดของผิวหนังบนร่างกายมนุษย์ จุลินทรีย์ส่วนใหญ่จะอาศัยอยู่บนเซลล์ผิวเผินหรือชอบที่จะอยู่ร่วมกับต่อมต่างๆ ต่อมเหล่านี้ เช่น ต่อมไขมันหรือต่อมเหงื่อ จะให้น้ำ กรดอะมิโน และกรดไขมันแก่จุลินทรีย์ นอกจากนี้ แบคทีเรียประจำถิ่นที่เกี่ยวข้องกับต่อมไขมันมักจะเป็นแบคทีเรียแกรมบวกและอาจก่อโรคได้^{[ 4 ]}

โดยปกติแล้วจะมีแบคทีเรียและเชื้อราจำนวนเล็กน้อยอยู่ในเยื่อบุตา [ ^{46 ] [ 63 ] แบคทีเรีย}ที่พบได้แก่ แบคทีเรียแกรมบวกรูปทรงกลม (เช่นStaphylococcusและStreptococcus ) และแบคทีเรียแกรมลบรูปแท่งและรูปทรงกลม (เช่นHaemophilusและNeisseria ) ^{[ 63 ]}เชื้อราที่พบได้แก่Candida , AspergillusและPenicillium ^{[ 46 ]}ต่อมน้ำตาจะหลั่งน้ำตาอย่างต่อเนื่อง ทำให้เยื่อบุตาชุ่มชื้น ในขณะที่การกระพริบตาเป็นระยะๆ จะช่วยหล่อลื่นเยื่อบุตาและชะล้างสิ่งแปลกปลอมออกไป น้ำตามีสารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย เช่นไลโซไซม์ ทำให้จุลินทรีย์อยู่รอดได้ยากเมื่อสัมผัส กับไลโซไซม์และเกาะติดบนผิว เยื่อบุ

การเผาผลาญทริปโตเฟนโดยจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์( วี ที อี ) ทริปโตแฟน คลอสทริเดียมสปอโรจีนส์ แลคโต- บาซิลลี แบคทีเรียที่สร้างเอนไซม์ทริปโตฟาเนส ไอพีเอ ไอ3เอ อินโดล ตับ สมอง ไอพีเอ ไอ3เอ อินโดล อินดอกซิลซัลเฟต เอเอสที-120 อาห์อาร์ เซลล์ภูมิคุ้มกันในลำไส้ เยื่อบุลำไส้ พีเอ็กซ์อาร์ การรักษาสมดุลของเยื่อเมือก: ↓ TNF-α ↑ mRNA ที่ เข้ารหัสโปรตีนเชื่อมต่อ เซลล์ L จีแอลพี-1 ทีเจ สารปกป้องระบบประสาท : ลดการกระตุ้นของเซลล์เกลียและแอสโทรไซต์ลดระดับ4-ไฮดรอกซี-2-โนเนนัลลดความเสียหายของดีเอ็นเอ – สารต้านอนุมูลอิสระ – ยับยั้งการก่อตัวของเส้นใยเบต้า-อะไมลอยด์ รักษาการทำงานของเยื่อบุ: เพิ่มการผลิตIL-22 เกี่ยวข้องกับโรคหลอดเลือด : ↑ ภาวะเครียดออกซิเดชัน ↑ การเพิ่มจำนวนของเซลล์กล้ามเนื้อเรียบ ↑ ความหนาและการเกิดหินปูนของผนังหลอดเลือดแดงใหญ่ เกี่ยวข้องกับโรคไตเรื้อรัง : ↑ การทำงานของไตบกพร่อง – สารพิษยูเรมิค ไต แผนภาพนี้แสดงการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสารประกอบออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ( อินโดลและอนุพันธ์อื่นๆ บางชนิด) จากทริปโตเฟนโดยแบคทีเรียในลำไส้[ 64 ]อินโดลถูกผลิตขึ้นจากทริปโตเฟนโดยแบคทีเรียที่แสดงออกถึงทริปโตเฟเนส [ 64 ] Clostridium sporogenesเผาผลาญทริปโตเฟนเป็นอินโดลและต่อมาเป็นกรด3-อินโดลโพรพิโอนิก (IPA) [ 65 ] ซึ่งเป็น สารต้านอนุมูลอิสระ ที่มีฤทธิ์ปกป้องระบบประสาทสูงและ กำจัดอนุมูล ไฮดรอกซิล[ 64 ] [ 66 ] [ 67 ] IPA จับกับตัวรับเพรกเนน X (PXR) ในเซลล์ลำไส้ จึงช่วยอำนวยความ สะดวกในการรักษาสมดุลของเยื่อบุและหน้าที่ของเยื่อกั้น[ 64 ]หลังจากดูดซึมจากลำไส้และกระจายไปยังสมอง IPA จะให้ผลในการปกป้องระบบประสาทจากภาวะสมองขาดเลือดและโรคอัลไซเมอร์[ 64 ] แบคทีเรียสกุล Lactobacillaceae ( Lactobacillus s.l. ) จะเผาผลาญทริปโตเฟนเป็นอินโดล-3-อัลดีไฮด์ (I3A) ซึ่งออกฤทธิ์ต่อตัวรับอะริลไฮโดรคาร์บอน (AhR) ในเซลล์ภูมิคุ้มกันในลำไส้ ส่งผลให้มี การผลิต อินเตอร์ลิวคิน 22 (IL-22) เพิ่มขึ้น [ 64 ]อินโดลเองกระตุ้นการหลั่งของกลูคากอนไลค์เปปไทด์-1 (GLP-1) ในเซลล์ L ของลำไส้และทำหน้าที่เป็นลิแกนด์สำหรับ AhR [ 64 ]อินโดลยังสามารถถูกเผาผลาญโดยตับเป็นอินดอกซิลซัลเฟตซึ่งเป็นสารประกอบที่เป็นพิษในความเข้มข้นสูงและเกี่ยวข้องกับโรคหลอดเลือดและภาวะไตทำงานผิดปกติ[ 64 ] AST-120 ( ถ่านกัมมันต์ ) ซึ่งเป็นสารดูดซับ ในลำไส้ ที่รับประทานทางปาก จะ ดูดซับอินโดล ส่งผลให้ความเข้มข้นของอินดอกซิลซัลเฟตในพลาสมาในเลือดลดลง[ 64 ]

ในมนุษย์ องค์ประกอบของจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหารของทารกจะถูกสร้างขึ้นระหว่างการคลอด และเจริญเติบโตเป็นจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้ใหญ่ภายในไม่กี่ปีแรก^{[ 68 ]} การคลอดโดยการผ่าตัดคลอดหรือการคลอดทางช่องคลอดก็มีผลต่อองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้เช่นกัน ทารกที่คลอดทางช่องคลอดจะมีจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ไม่ก่อโรคและมีประโยชน์คล้ายกับที่พบในมารดา^{[ 69 ]}อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์ในลำไส้ของทารกที่คลอดโดยการผ่าตัดคลอดจะมีแบคทีเรียที่ก่อโรคมากกว่า เช่นEscherichia coliและStaphylococcusและต้องใช้เวลามากขึ้นในการพัฒนาเป็นจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ไม่ก่อโรคและมีประโยชน์^{[ 70 ]}

ความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้ บางชนิด กับมนุษย์ไม่ได้เป็นเพียง ความสัมพันธ์ แบบพึ่งพาอาศัยกัน (การอยู่ร่วมกันโดยไม่ก่อให้เกิดอันตราย) แต่เป็นความสัมพันธ์แบบต่างตอบแทน^{[ 4 ]}จุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์บางชนิดให้ประโยชน์แก่โฮสต์โดยการหมักใยอาหารให้เป็นกรดไขมันสายสั้น (SCFAs) เช่นกรดอะซิติกและกรดบิวทิริกซึ่งโฮสต์จะดูดซึมได้^{[ 6 ] [ 71 ]}แบคทีเรีย ในลำไส้ยังมีบทบาทในการสังเคราะห์วิตามินบีและวิตามินเครวมถึงการเผาผลาญกรดน้ำดีสเตอรอลและสารแปลกปลอม^{[ 4 ] [ 71 ]} ความสำคัญของ SCFAs และสารประกอบอื่นๆ ที่พวกมันผลิตขึ้นนั้นเทียบเท่ากับ^{ฮอร์โมน และจุลินทรีย์ในลำไส้เองก็ดูเหมือนจะทำหน้าที่เหมือนอวัยวะต่อมไร้ท่อ [} 71 ] และความ^{ผิดปกติ}ของจุลินทรีย์ในลำไส้มีความสัมพันธ์กับภาวะอักเสบและภูมิคุ้มกันบกพร่องหลายอย่าง^{[ 6 ] [ 72 ]}

องค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เมื่ออาหารเปลี่ยนแปลง และเมื่อสุขภาพโดยรวมเปลี่ยนแปลง^{[ 6 ] [ 72 ]}การทบทวนอย่างเป็นระบบของการทดลองแบบสุ่มที่มีการควบคุม ในมนุษย์ 15 ครั้ง ในเดือนกรกฎาคม 2559 พบว่าสายพันธุ์แบคทีเรียโปรไบโอติกที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์บางสายพันธุ์จากสกุลBifidobacteriumและLactobacillus ( B. longum , B. breve , B. infantis , L. helveticus , L. rhamnosus , L. plantarumและL. casei ) เมื่อรับประทานทางปากในปริมาณ 10 ⁹ –10 ¹⁰ หน่วยก่อโคโลนี (CFU) ต่อวันเป็นเวลา 1–2 เดือน มีประสิทธิภาพในการรักษา (เช่น ปรับปรุงผลลัพธ์ด้านพฤติกรรม) ในความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลาง บางอย่าง  รวมถึงความวิตก กังวล ภาวะ ซึมเศร้า โรคออ ทิสติกสเปกตรัมและโรคย้ำคิดย้ำทำ และยังช่วยปรับปรุง ความจำ  ในบางด้านอีกด้วย^{[ 73 ]} 

แม้ว่า ก่อนหน้านี้จะถือว่า หลอดอาหารไม่มีไมโครไบโอม แต่ตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมาก็เป็นที่ทราบกันว่าหลอดอาหารมีไมโครไบโอมที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม ยังมีการศึกษาน้อยมากและไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับบทบาทของมันในการเกิด โรค และสุขภาพของหลอดอาหาร ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความยากลำบากในการเก็บตัวอย่างจุลินทรีย์ในหลอดอาหาร สามารถพบแบคทีเรียหลายชนิดได้ที่นี่ เช่นFirmicutes ( Streptococcus , Veillonella , Megasphaera , Granulicatella , Gemella , ClostridiumและBulleidia ), Bacteroidetes ( PrevotellaและBacteroides ), Fusobacteria , Actinobacteria ( RothiaและActinomyces ) และSaccharibacteriaสายพันธุ์ที่พบมากที่สุดคือStreptococcus mitis [ ^{74 ] ใน}หลอดอาหารที่แข็งแรง แบคทีเรียแกรมบวก เช่นStreptococcus จะเป็นสาย พันธุ์ ที่เด่น ^{[ 75 ]}

ระบบทางเดินปัสสาวะและอวัยวะสืบพันธุ์ดูเหมือนจะมีจุลินทรีย์^{[ 76 ] [ 77 ]}ซึ่งเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึงเมื่อพิจารณาจากการใช้ วิธี การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ ทางคลินิกมาตรฐานมายาวนาน เพื่อตรวจหาแบคทีเรียในปัสสาวะเมื่อผู้ป่วยมีอาการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะโดยทั่วไปการทดสอบเหล่านี้มักไม่พบแบคทีเรีย^{[ 78 ]}ดูเหมือนว่าวิธีการเพาะเลี้ยง ทั่วไป จะไม่สามารถตรวจพบแบคทีเรียและจุลินทรีย์ อื่นๆ หลายชนิด ที่พบได้ตามปกติ^{[ 78 ]}ในปี 2017 มีการใช้วิธี การจัดลำดับเพื่อระบุจุลินทรีย์เหล่านี้เพื่อตรวจสอบว่ามีความแตกต่างของจุลินทรีย์ระหว่างผู้ที่มีปัญหาเกี่ยวกับทางเดินปัสสาวะและผู้ที่มีสุขภาพดีหรือไม่^{[ 76 ] [ 77 ] [ 79 ]}เพื่อประเมินไมโครไบโอมของกระเพาะปัสสาวะอย่างถูกต้องเมื่อเทียบกับระบบทางเดินปัสสาวะและอวัยวะสืบพันธุ์ ควรเก็บตัวอย่างปัสสาวะโดยตรงจากกระเพาะปัสสาวะ ซึ่งมักทำโดยใช้สายสวนปัสสาวะ^{[ 80 ]}

จุลินทรีย์ในช่องคลอดหมายถึงสายพันธุ์และสกุลของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในช่องคลอด จุลินทรีย์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการป้องกันการติดเชื้อและรักษาสุขภาพช่องคลอด^{[ 81 ]}จุลินทรีย์ในช่องคลอดที่พบมากที่สุดในสตรีวัยก่อนหมดประจำเดือนคือสกุลLactobacillusซึ่งยับยั้งเชื้อโรคโดยการผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดแลคติก^{[ 48 ] [ 81 ] [ 82 ]}องค์ประกอบและอัตราส่วนของสายพันธุ์แบคทีเรียจะแตกต่างกันไปตามระยะของรอบเดือน^{[ 83 ] [ 84 ]} เชื้อชาติยังมีอิทธิพลต่อจุลินทรีย์ในช่องคลอด การพบแลคโตบาซิลลัสที่ผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์นั้นต่ำกว่าในสตรีชาวแอฟริกันอเมริกัน และค่า pH ในช่องคลอดสูงกว่า^{[ 85 ]}ปัจจัยที่มีอิทธิพลอื่นๆ เช่น การมีเพศสัมพันธ์และยาปฏิชีวนะ มีความเชื่อมโยงกับการสูญเสียแลคโตบาซิลลัส^{[ 82 ]}ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษาพบว่าการมีเพศสัมพันธ์โดยใช้ถุงยางอนามัยดูเหมือนจะทำให้ระดับของแลคโตบาซิลลัสเปลี่ยนแปลงไป และเพิ่มระดับของเอสเชอริเชียโคไลในจุลินทรีย์ในช่องคลอด^{[ 82 ]}การเปลี่ยนแปลงในจุลินทรีย์ในช่องคลอดที่ปกติและมีสุขภาพดีเป็นสัญญาณของการติดเชื้อ^{[ 86 ]}เช่นโรคแคนดิไดซิสหรือ ภาวะช่องคลอด อักเสบจากแบคทีเรีย^{[ 82 ]} เชื้อ แคนดิดาอัลบิ แคนส์ ยับยั้งการเจริญเติบโตของ สายพันธุ์ แลคโตบาซิลลัสในขณะที่ สายพันธุ์ แลคโตบาซิลลัสที่ผลิตไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะยับยั้งการเจริญเติบโตและความรุนแรงของเชื้อแคนดิดาอัลบิแคนส์ทั้งในช่องคลอดและลำไส้^{[ 46 ] [ 48 ] [ 49 ]}

สกุลของเชื้อราที่ตรวจพบในช่องคลอด ได้แก่Candida , Pichia , Eurotium , Alternaria , RhodotorulaและCladosporiumเป็นต้น^{[ 46 ]}

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้รกถูกพิจารณาว่าเป็นอวัยวะที่ปราศจากเชื้อ แต่มีการระบุชนิดและสกุลของแบคทีเรียที่ไม่ก่อโรคซึ่งอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อรก^{[ 87 ] [ 88 ] [ 89 ]}อย่างไรก็ตาม การมีอยู่ของไมโครไบโอมในรกยังเป็นที่ถกเถียงกัน เนื่องจากมีการวิพากษ์วิจารณ์ในงานวิจัยหลายชิ้น สิ่งที่เรียกว่า "ไมโครไบโอมของรก" นั้นน่าจะมาจากการปนเปื้อนของสารเคมี เนื่องจากตัวอย่างที่มีชีวมวลต่ำจะปนเปื้อนได้ง่าย^{[ 90 ] [ 91 ] [ 92 ]}

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ระบบสืบพันธุ์ส่วนบนของผู้หญิงถูกมองว่าเป็นสภาพแวดล้อมที่ปราศจากเชื้อ จุลินทรีย์หลากหลายชนิดอาศัยอยู่ในมดลูกของผู้หญิงที่มีสุขภาพดีและไม่มีอาการใดๆ ในวัยเจริญพันธุ์ จุลินทรีย์ในมดลูกแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากจุลินทรีย์ในช่องคลอดและระบบทางเดินอาหาร^{[ 93 ]}

สภาพแวดล้อมในช่องปากของมนุษย์เอื้อต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์เฉพาะที่พบในช่องปาก นอกจากนี้ยังมีแหล่งน้ำและสารอาหาร รวมถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม^{[ 4 ]}จุลินทรีย์ประจำถิ่นในช่องปากจะเกาะติดกับฟันและเหงือกเพื่อต้านทานการชะล้างทางกลจากช่องปากไปยังกระเพาะอาหาร ซึ่งจุลินทรีย์ที่ไวต่อกรดจะถูกทำลายโดยกรดไฮโดรคลอริก^{[ 4 ] [ 48 ]}

แบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนในช่องปาก ได้แก่Actinomyces , Arachnia , Bacteroides , Bifidobacterium , Eubacterium , Fusobacterium , Lactobacillus , Leptotrichia , Peptococcus , Peptostreptococcus , Propionibacterium , Selenomonas , TreponemaและVeillonella ^{[ 94} ] สกุลของเชื้อราที่พบได้บ่อยในช่องปาก^{ได้แก่} Candida , Cladosporium , Aspergillus , Fusarium , Glomus , Alternaria , PenicilliumและCryptococcusเป็นต้น^{[ 46 ]}

แบคทีเรียจะสะสมอยู่บนเนื้อเยื่อแข็งและเนื้อเยื่ออ่อนในช่องปากในรูปแบบของไบโอฟิล์มทำให้พวกมันสามารถยึดเกาะและเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมในช่องปาก พร้อมทั้งได้รับการปกป้องจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและสารต้านจุลชีพ^{[ 95 ]}น้ำลายมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลของไบโอฟิล์ม ช่วยให้แบคทีเรียสามารถกลับมาตั้งรกรากใหม่ได้ และควบคุมการเจริญเติบโตโดยการกำจัดไบโอฟิล์มที่สะสมอยู่^{[ 96 ]} นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งของสารอาหารและการควบคุมอุณหภูมิ ตำแหน่งของไบโอฟิล์มจะเป็นตัวกำหนดชนิดของสารอาหารที่มันได้รับ^{[ 97 ]}

แบคทีเรียในช่องปากได้พัฒนากลไกเพื่อรับรู้สภาพแวดล้อมและหลีกเลี่ยงหรือปรับเปลี่ยนโฮสต์ อย่างไรก็ตาม ระบบป้องกันโฮสต์โดยธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพสูงจะคอยตรวจสอบการตั้งรกรากของแบคทีเรียอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันการบุกรุกของแบคทีเรียในเนื้อเยื่อเฉพาะที่ สมดุลแบบไดนามิกมีอยู่ระหว่าง แบคทีเรีย ในคราบฟันและระบบป้องกันโฮสต์โดยธรรมชาติ^{[ 98 ]}

พลวัตระหว่างช่องปากของโฮสต์และจุลินทรีย์ในช่องปากนี้มีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพและโรคภัยไข้เจ็บ เนื่องจากเป็นช่องทางให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกาย^{[ 99 ]} สมดุลที่ดีก่อให้เกิดความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน โดยจุลินทรีย์ในช่องปากจะจำกัดการเจริญเติบโตและการยึดเกาะของเชื้อโรค ในขณะที่โฮสต์จะสร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของเชื้อโรค^{[ 99 ] [ 95 ]}การเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา เช่น การเปลี่ยนแปลงสถานะภูมิคุ้มกัน การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ประจำถิ่น และความพร้อมของสารอาหาร จะเปลี่ยนจากความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันไปเป็นความสัมพันธ์แบบปรสิต ส่งผลให้โฮสต์มีแนวโน้มที่จะเป็นโรคในช่องปากและโรคทางระบบ^{[ 95 ]}โรคทางระบบ เช่น โรคเบาหวานและโรคหัวใจและหลอดเลือดมีความสัมพันธ์กับสุขภาพช่องปากที่ไม่ดี^{[ 99 ]}ที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือบทบาทของจุลินทรีย์ในช่องปากในโรคทางทันตกรรมที่สำคัญสองโรค ได้แก่ฟันผุและโรคปริทันต์ [ ^{98 ] การ}ตั้งรกรากของเชื้อโรคที่ปริทันต์ทำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันมากเกินไป ส่งผลให้เกิดร่องเหงือก ซึ่งเป็นช่องว่างที่ลึกขึ้นระหว่างฟันและเหงือก^{[ 95 ]}ทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บเลือดที่มีสารอาหารสำหรับเชื้อก่อโรคแบบไม่ใช้ออกซิเจน^{[ 95 ]}โรคระบบต่างๆ ในร่างกายอาจเกิดขึ้นจากจุลินทรีย์ในช่องปากที่เข้าสู่กระแสเลือดโดยผ่านเนื้อเยื่อที่เป็นโรคในช่องเหงือกและเยื่อบุช่องปาก^{[ 99 ]}

สุขอนามัยช่องปากที่ดีอย่างต่อเนื่องเป็นวิธีการหลักในการป้องกันโรคในช่องปากและโรคทางระบบ^{[ 99 ]}ช่วยลดความหนาแน่นของไบโอฟิล์มและการเจริญเติบโตมากเกินไปของแบคทีเรียก่อโรคที่อาจก่อให้เกิดโรค^{[ 97 ]}อย่างไรก็ตาม สุขอนามัยช่องปากที่ดีอาจไม่เพียงพอ เนื่องจากจุลินทรีย์ในช่องปาก พันธุกรรม และการเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันมีส่วนสำคัญในการพัฒนาการติดเชื้อเรื้อรัง^{[ 97 ]}การใช้ยาปฏิชีวนะอาจรักษาการติดเชื้อที่แพร่กระจายไปแล้วได้ แต่ไม่มีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียภายในไบโอฟิล์ม^{[ 97 ]}

เชื้อ Staphylococcus aureusเป็นเชื้อก่อโรคสำคัญในโพรงจมูก

เช่นเดียวกับช่องปาก ระบบทางเดินหายใจส่วนบนและส่วนล่างมีกลไกป้องกันเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ เซลล์โกเบล็ตผลิตเมือกซึ่งดักจับจุลินทรีย์และเคลื่อนย้ายออกจากระบบทางเดินหายใจโดยผ่านเซลล์เยื่อบุผิวที่มี ขนเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ^{[ 4 ]}นอกจากนี้ เมือกในจมูกซึ่งมีเอนไซม์ไลโซไซม์ยังก่อให้เกิดผลฆ่าเชื้อแบคทีเรีย^{[ 4 ​​]}ทางเดินหายใจส่วนบนและส่วนล่างดูเหมือนจะมีจุลินทรีย์ประจำถิ่นของตัวเอง^{[ 100 ]}จุลินทรีย์แบคทีเรียในปอดเป็นของ 9 สกุลแบคทีเรียหลัก ได้แก่Prevotella , Sphingomonas , Pseudomonas , Acinetobacter , Fusobacterium , Megasphaera , Veillonella , StaphylococcusและStreptococcusแบคทีเรียบางชนิดที่ถือว่าเป็น "จุลินทรีย์ปกติ" ในทางเดินหายใจสามารถก่อให้เกิดโรคร้ายแรงได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง แบคทีเรียเหล่านี้ได้แก่Streptococcus pyogenes , Haemophilus influenzae , Streptococcus pneumoniae , Neisseria meningitidisและStaphylococcus aureusสกุลของเชื้อราที่ประกอบเป็นไมโคไบโอมในปอด ได้แก่Candida , Malassezia , Neosartorya , SaccharomycesและAspergillusเป็นต้น^{[ 46 ]}

พบการกระจายตัวที่ผิดปกติของสกุลแบคทีเรียและเชื้อราในระบบทางเดินหายใจในผู้ป่วยโรคซิสติกไฟโบรซิส [ ^{46 ] [ 101 ] จุลินทรีย์}แบคทีเรียของพวกเขามักมีแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะและเจริญเติบโตช้า และความถี่ของเชื้อก่อโรคเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปตามอายุ^{[ 101 ]}

ตามธรรมเนียมแล้ว ทางเดินน้ำดีถือว่าปกติแล้วปราศจากเชื้อ และการมีจุลินทรีย์ในน้ำดีเป็นตัวบ่งชี้ของกระบวนการทางพยาธิวิทยา สมมติฐานนี้ได้รับการยืนยันโดยความล้มเหลวในการแบ่งแยกสายพันธุ์แบคทีเรียจากท่อน้ำดีปกติ บทความเริ่มปรากฏขึ้นในปี 2013 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าจุลินทรีย์ในทางเดินน้ำดีปกติเป็นชั้นการทำงานที่แยกต่างหากซึ่งปกป้องทางเดินน้ำดีจากการตั้งรกรากของจุลินทรีย์จากภายนอก^{[ 102 ]}

การมีแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่ในกระแสเลือดสามารถกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันอย่างรุนแรง ส่งผลให้เกิดอาการทางคลินิกต่างๆ ตั้งแต่ภาวะแบคทีเรียในเลือดที่ไม่รุนแรงนัก ไปจนถึงภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด ซึ่งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ ภาวะแบคทีเรียในเลือดอาจเกิดขึ้นเองหรือเป็นภาวะแทรกซ้อนจากขั้นตอนทางการแพทย์ รวมถึงการปลูกถ่ายตับ^{[ 103 ]}

แม้ในกรณีที่ไม่มีจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของแบคทีเรีย โดยเฉพาะชิ้นส่วนของดีเอ็นเอของจุลินทรีย์ ก็สามารถเข้าสู่ระบบไหลเวียนโลหิตและคงอยู่ชั่วคราวจนกว่าจะถูกกำจัดออกไปโดยการกรองของไตหรือการย่อยสลายด้วยเอนไซม์ การสังเกตนี้ได้นำไปสู่แนวคิดเรื่องไมโครไบโอมในเลือดซึ่งสะท้อนถึงดีเอ็นเอของจุลินทรีย์ที่ไหลเวียนอยู่ในกระแสเลือดเป็นหลัก มากกว่าแบคทีเรียที่สมบูรณ์และมีชีวิตอยู่

กลไกที่แน่นอนที่ DNA ของจุลินทรีย์เข้าสู่กระแสเลือดยังคงไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แม้ว่าการเคลื่อนย้ายจากทางเดินอาหารจะถือเป็นแหล่งที่มาหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่การทำงานของเยื่อกั้นลำไส้บกพร่อง ซึ่งเป็นลักษณะที่พบในโรคอักเสบเรื้อรังหลายชนิด^{[ 104 ]}

มีการสำรวจลายเซ็น DNA ของจุลินทรีย์ที่ได้จากเลือดในฐานะตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่ไม่รุกรานที่มีศักยภาพสำหรับสภาวะต่างๆ รวมถึงโรคเบาหวาน โรคหัวใจและหลอดเลือด และมะเร็ง การศึกษาบางชิ้นแนะนำว่าลายเซ็นดังกล่าวอาจสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างประเภทของมะเร็งได้^{[ 105 ] [ 106 ]}

แม้จะมีความสนใจเพิ่มมากขึ้น แต่การมีอยู่และความเกี่ยวข้องทางชีววิทยาของไมโครไบโอมในเลือดที่แตกต่างกันยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ข้อกังวลหลักๆ ได้แก่ ข้อจำกัดทางเทคนิคในการจัดลำดับและการวิเคราะห์ข้อมูลชีวภาพ รวมถึงความเสี่ยงสูงของการปนเปื้อนและสิ่งแปลกปลอมในการวิเคราะห์^{[ 107 ] [ 108 ]}

เพื่อจัดการกับความไม่แน่นอนเหล่านี้ จึงมีการเสนอการศึกษาเชิงแนวคิดแบบควบคุมอย่างเข้มงวด คาดการณ์ และข้ามชาติ เพื่อกำหนดว่า DNA ของจุลินทรีย์ที่หมุนเวียนนั้นเป็นตัวแทนของไมโครไบโอมของมนุษย์โดยรวมมากน้อยเพียงใด^{[ 109 ]}

ร่างกายมนุษย์พึ่งพาพันธุกรรมของแบคทีเรียจำนวนนับไม่ถ้วนเป็นแหล่งของสารอาหารที่จำเป็น^{[ 110 ]}ทั้งการศึกษาเมตาจีโนมิกและระบาดวิทยาบ่งชี้ถึงบทบาทสำคัญของไมโครไบโอมของมนุษย์ในการป้องกันโรคต่างๆ มากมาย ตั้งแต่โรคเบาหวานชนิดที่ 2 และโรคอ้วน ไปจนถึงโรคลำไส้อักเสบ โรคพาร์กินสัน และแม้แต่ปัญหาสุขภาพจิต เช่น ภาวะซึมเศร้า^{[ 111 ]}ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้และแบคทีเรียชนิดต่างๆ อาจส่งผลต่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของแต่ละบุคคล^{[ 112 ]}เมตาโบไลต์ที่สร้างขึ้นโดยจุลินทรีย์ในลำไส้ดูเหมือนจะเป็นปัจจัยก่อโรคในโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ^{[ 113 ]}แม้ว่าจะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่การรักษาโดยใช้ไมโครไบโอมก็มีแนวโน้มที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาการติดเชื้อC. difficile ที่ดื้อยา ^{[ 114 ]}และในการรักษาโรคเบาหวาน^{[ 115 ]}

การมีแบคทีเรียC. difficile มากเกินไป ทำให้เกิดการติดเชื้อในระบบทางเดินอาหาร ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับภาวะจุลินทรีย์ในลำไส้เสียสมดุล ซึ่งเชื่อว่าเกิดจากการใช้ยาปฏิชีวนะ การใช้ยาปฏิชีวนะจะทำลายจุลินทรีย์ที่ดีในระบบทางเดินอาหาร ซึ่งปกติจะป้องกันไม่ให้แบคทีเรียก่อโรคเจริญเติบโตมากเกินไป^{[ 116 ]}การรักษาการ ติดเชื้อ C. difficile แบบดั้งเดิม นั้นรวมถึงการใช้ยาปฏิชีวนะเพิ่มเติม แต่โดยเฉลี่ยแล้วอัตราประสิทธิภาพอยู่ที่ระหว่าง 20 ถึง 30% ^{[ 117 ]}ด้วยตระหนักถึงความสำคัญของแบคทีเรียในลำไส้ที่แข็งแรง นักวิจัยจึงหันมาใช้วิธีการที่เรียกว่าการปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระ (FMT) โดยผู้ป่วยที่เป็นโรคทางเดินอาหาร เช่น การติดเชื้อ C. difficile (CDI) จะได้รับอุจจาระจากบุคคลที่มีสุขภาพดี โดยหวังว่าจะฟื้นฟูจุลินทรีย์ในลำไส้ให้กลับมาทำงานได้ตามปกติ^{[ 118 ]}การปลูกถ่ายจุลินทรีย์ในอุจจาระมีประสิทธิภาพประมาณ 85–90% ในผู้ป่วย CDI ที่ยาปฏิชีวนะไม่ได้ผลหรือผู้ป่วยที่โรคกลับมาเป็นซ้ำหลังจากได้รับยาปฏิชีวนะ^{[ 119 ] [ 120 ]}ผู้ป่วย CDI ส่วนใหญ่หายดีด้วยการรักษา FMT เพียงครั้งเดียว^{[ 121 ] [ 116 ] [ 122 ]}

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วมะเร็งจะเป็นโรคที่เกิดจากพันธุกรรมของโฮสต์และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม แต่จุลินทรีย์ก็มีส่วนเกี่ยวข้องกับมะเร็งในมนุษย์ประมาณ 20% ^{[ 123 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปัจจัยที่อาจก่อให้เกิดมะเร็งลำไส้ใหญ่ความหนาแน่นของแบคทีเรียสูงกว่าในลำไส้เล็ก ถึงหนึ่งล้านเท่า และมะเร็งที่เกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่มีมากกว่าในลำไส้เล็กประมาณ 12 เท่า ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงบทบาทก่อโรคของจุลินทรีย์ในมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก^{[ 124 ]}ความหนาแน่นของจุลินทรีย์อาจใช้เป็น เครื่องมือใน การพยากรณ์โรคในการประเมินมะเร็งลำไส้ใหญ่และ ทวารหนัก ^{[ 124 ]}

จุลินทรีย์ในร่างกายอาจส่งผลต่อการเกิดมะเร็งได้ 3 วิธีหลักๆ คือ (i) การเปลี่ยนแปลงสมดุลของการแพร่กระจายและการตายของเซลล์มะเร็ง (ii) การควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน และ (iii) การมีอิทธิพลต่อการเผาผลาญปัจจัยที่ร่างกายสร้างขึ้น อาหาร และยา^{[ 123 ]}เนื้องอกที่เกิดขึ้นที่บริเวณรอยต่อ เช่น ผิวหนัง ช่องปากและ ลำคอและระบบทางเดินหายใจ ระบบทางเดินอาหาร และ ระบบทาง เดินปัสสาวะ และ สืบพันธุ์ จะมีจุลินทรีย์ในร่างกายอยู่ การมีจุลินทรีย์จำนวนมากในบริเวณเนื้องอกไม่ได้หมายความว่ามีความสัมพันธ์หรือเป็นสาเหตุโดยตรง แต่จุลินทรีย์อาจพบว่าความตึงเครียดของออกซิเจนหรือสารอาหารในเนื้องอกเอื้อต่อการเจริญเติบโต การลดลงของจำนวนจุลินทรีย์บางชนิดหรือความเครียดจากออกซิเดชั่น ที่เกิดขึ้น อาจเพิ่มความเสี่ยงได้เช่นกัน^{[ 123 ] [ 124 ]}จากจุลินทรีย์ประมาณ 10-30 ^ชนิดบนโลก มี 10 ชนิดที่องค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็ง กำหนด ให้เป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์^{[ 123 ]}จุลินทรีย์อาจหลั่งโปรตีนหรือปัจจัยอื่นๆ ที่กระตุ้นการเพิ่มจำนวนเซลล์ในโฮสต์โดยตรง หรืออาจควบคุมระบบภูมิคุ้มกันของโฮสต์ขึ้นหรือ ลง รวมถึงการกระตุ้นการอักเสบเฉียบพลันหรือเรื้อรังในลักษณะที่เอื้อต่อการเกิดมะเร็ง ^{[ 123 ]}

เกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการทำงานของภูมิคุ้มกันและการพัฒนาของการ อักเสบ อุปสรรคบนพื้น ผิวเยื่อบุมีความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและต้องซ่อมแซมอย่างรวดเร็วเพื่อรักษาสภาวะสมดุลความสามารถในการฟื้นตัวของโฮสต์หรือจุลินทรีย์ที่บกพร่องยังลดความต้านทานต่อมะเร็ง ซึ่งอาจกระตุ้นให้เกิดการอักเสบและมะเร็ง เมื่ออุปสรรคถูกทำลาย จุลินทรีย์สามารถกระตุ้นโปรแกรมที่ก่อให้เกิดการอักเสบหรือกดภูมิคุ้มกันผ่านทางต่างๆ^{[ 123 ]}ตัวอย่างเช่น จุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งดูเหมือนจะกระตุ้นการส่งสัญญาณ NF-κΒ ภายในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก ตัวรับการจดจำรูปแบบอื่นๆ เช่น สมาชิกในตระกูล ตัวรับแบบโดเมนโอลิโกเมอไรเซชันที่จับกับนิวคลีโอไทด์ (NLR) ได้แก่ NOD-2 , NLRP3 , NLRP6และNLRP12อาจมีบทบาทในการเป็นตัวกลางของมะเร็งลำไส้ใหญ่^{[ 123 ]} ในทำนองเดียวกันHelicobacter pyloriดูเหมือนจะเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งกระเพาะอาหาร เนื่องจากการกระตุ้นการตอบสนองการอักเสบเรื้อรังในกระเพาะอาหาร^{[ 123 ] [ 124 ]}

โรคลำไส้อักเสบประกอบด้วยโรคที่แตกต่างกันสองชนิด ได้แก่ โรคแผลในลำไส้ใหญ่และโรคโครห์น และโรคทั้งสองชนิดนี้มีลักษณะของการรบกวนจุลินทรีย์ในลำไส้ (หรือที่เรียกว่า ภาวะจุลินทรีย์ในลำไส้ ผิดปกติ ) ภาวะจุลินทรีย์ในลำไส้ผิดปกตินี้แสดงออกมาในรูปแบบของความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่ลดลง^{[ 125 ] [ 126 ]}และมีความสัมพันธ์กับความบกพร่องในยีนของโฮสต์ที่เปลี่ยนแปลงการตอบสนองภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดในแต่ละบุคคล^{[ 125 ]}

ในผู้ป่วยที่มีอาการลำไส้แปรปรวนและโรคทางเดินอาหารทำงานผิดปกติ อื่นๆ เช่น อาการท้องอืด การศึกษาพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงในปริมาณของกลุ่มแบคทีเรียเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระดับแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ เช่นBifidobacteriumและLactobacillus ลดลง และระดับแบคทีเรียที่อาจเป็นอันตราย เช่นBacteroidesและProteobacteria เพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์เหล่านี้อาจส่งผลให้เกิด: การซึมผ่านของลำไส้เพิ่มขึ้น ("ลำไส้รั่ว"), ภาวะไวเกินของอวัยวะภายใน (ความไวของลำไส้ต่อสิ่งเร้าเพิ่มขึ้น), การเคลื่อนไหวของลำไส้เปลี่ยนแปลงไป และการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน^{[ 127 ] [ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]}

มีการเสนอความสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารและสุขภาพผิวมานานแล้ว ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 มีการส่งเสริมการบริโภคยีสต์ทำขนมปัง ( Saccharomyces cerevisiae ) ทางปากเพื่อรักษาโรคสิว^{[ 131 ]}

การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ในภายหลังได้ให้หลักฐานสนับสนุนความเชื่อมโยงระหว่างจุลินทรีย์ในลำไส้กับผิวหนัง ในผู้ป่วยโรคสะเก็ดเงิน พบว่า มีการลดลงของSaccharomyces cerevisiaeและพบว่าสามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้หลังจากการรักษาด้วยไดเมทิลฟูมาเรต ซึ่งชี้ให้เห็นถึงบทบาทของเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับลำไส้ในการปรับเปลี่ยนโรค^{[ 132 ]}

การเปลี่ยนแปลงในจุลินทรีย์ในลำไส้ยังได้รับการรายงานในโรคผิวหนังอักเสบอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้มีความสัมพันธ์กับกิจกรรมของโรคในโรคไฮดราเดนิติส ซัปปูราติวาซึ่งสนับสนุนแนวคิดของแกนลำไส้-ผิวหนังที่ควบคุมโดยจุลินทรีย์^{[ 133 ]}

ความสัมพันธ์ระหว่างลำไส้และผิวหนังได้รับการแสดงให้เห็นเพิ่มเติมโดยอาการนอกลำไส้ของโรคลำไส้อักเสบเรื้อรัง เช่นโรคแผลในลำไส้ใหญ่และโรคโครห์นในสภาวะเหล่านี้ การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ในลำไส้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งการลดลงของแบคทีเรียต้านการอักเสบFaecalibacterium prausnitziiได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีความสัมพันธ์กับความผิดปกติของผิวหนังอักเสบ รวมถึงโรคสะเก็ดเงิน^{[ 134 ]}

โดยรวมแล้ว การสังเกตเหล่านี้สนับสนุนแนวคิดของแกนลำไส้-ผิวหนังแบบสองทิศทางที่ขับเคลื่อนโดยจุลินทรีย์ กรอบการทำงานนี้ท้าทายมุมมองแบบดั้งเดิมของลำไส้และผิวหนังในฐานะระบบอวัยวะที่แยกจากกัน และชี้ให้เห็นถึงโอกาสใหม่ ๆ ในการทำความเข้าใจกลไกของโรคและการพัฒนากลยุทธ์การรักษาที่มุ่งเป้าไปที่ระบบนิเวศของจุลินทรีย์เพื่อปรับปรุงสุขภาพทั้งทางเดินอาหารและผิวหนัง^{[ 135 ]}

ความคืบหน้าของ โรคเอชไอวีส่งผลต่อองค์ประกอบและหน้าที่ของจุลินทรีย์ในลำไส้ โดยมีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดระหว่างประชากรที่ไม่ติดเชื้อเอชไอวี ผู้ติดเชื้อเอชไอวี และผู้ติดเชื้อเอชไอวีหลังการรักษา ด้วยยา ต้านไวรัสเอชไอวี เอชไอวีทำให้ความสมบูรณ์ของเยื่อบุผิวลำไส้ลดลงโดยส่งผลต่อจุดเชื่อมต่อที่แน่นหนาการแตกตัวนี้ทำให้เกิดการเคลื่อนย้ายข้ามเยื่อบุผิวลำไส้ ซึ่งเชื่อว่ามีส่วนทำให้เกิดการอักเสบเพิ่มขึ้นในผู้ติดเชื้อเอชไอวี^{[ 136 ]}

จุลินทรีย์ในช่องคลอดมีบทบาทต่อการติดเชื้อเอชไอวี โดยมีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อและการแพร่เชื้อเพิ่มขึ้นเมื่อผู้หญิงมีภาวะช่องคลอดอักเสบจากแบคทีเรียซึ่งเป็นภาวะที่มีความสมดุลของแบคทีเรียในช่องคลอดผิดปกติ^{[ 137 ]}การติดเชื้อที่เพิ่มขึ้นจะพบได้เมื่อมีไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบและ เซลล์ CCR5 + CD4+ ในช่องคลอดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การติดเชื้อจะลดลงเมื่อระดับของแลคโตบาซิลลัส ในช่องคลอดเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งเสริมสภาวะต้านการอักเสบ^{[ 136 ]}

มนุษย์ที่มีอายุ 100 ปีขึ้นไป หรือที่เรียกว่าผู้มีอายุยืนถึงร้อยปีมีจุลินทรีย์ในลำไส้ที่แตกต่างออกไป จุลินทรีย์เหล่านี้มีลักษณะเฉพาะคืออุดมไปด้วยจุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์กรดน้ำดี รองชนิดใหม่ได้ ^{[ 138 ]}กรดน้ำดีรองเหล่านี้รวมถึงไอโซฟอร์มต่างๆ ของกรดลิโทโคลิก ซึ่งอาจมีส่วนช่วยในการสูง ^วัยอย่างมีสุขภาพดี[ ^{138 ]}

เมื่อตาย ไมโครไบโอมของร่างกายจะสลายไป และจุลินทรีย์ที่มีองค์ประกอบแตกต่างกันซึ่งเรียกว่าเนโครไบโอมจะเข้ามาทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการย่อยสลายทางกายภาพที่ซับซ้อน การเปลี่ยนแปลงที่คาดการณ์ได้เมื่อเวลาผ่านไปนั้นเชื่อว่ามีประโยชน์ในการช่วยกำหนดเวลาการตาย^{[ 139 ] [ 140 ]}

การศึกษาในปี 2552 ตั้งคำถามว่าการลดลงของสิ่งมีชีวิต (รวมถึงจุลินทรีย์ ) อันเป็นผลมาจากการแทรกแซงของมนุษย์อาจขัดขวางสุขภาพของมนุษย์ ขั้นตอนความปลอดภัยของโรงพยาบาล การออกแบบผลิตภัณฑ์อาหาร และการรักษาโรคหรือไม่^{[ 141 ]}

สุขอนามัย^{[ 143 ]}โปรไบโอติก [ ^{142 ] พ}รีไบโอติก^{[ 144 ]}ซินไบโอติก [ ^{145 ] การ} บำบัดด้วยแสง^{[ 146 ]}การปลูกถ่ายจุลินทรีย์ ( อุจจาระ^{[ 147 ]}หรือผิวหนัง^{[ 148 ]} ) ยาปฏิชีวนะ [ ^{149 ]}การออกกำลังกาย [ ^{150 ] [ 151 ] อาหาร} [ 152 ^{] การ}ให้นมบุตร^{[ 153 ]}การแก่ชรา^{[ 154 ] สามารถเปลี่ยนแปลง}ไมโครไบโอมของมนุษย์ในระบบหรือบริเวณทางกายวิภาคต่างๆ เช่น ผิวหนังและลำไส้ ^ได้

ไมโครไบโอมของมนุษย์จะถูกส่งต่อระหว่างแม่กับลูกรวมถึงระหว่างคนที่อาศัยอยู่ในบ้าน เดียวกัน ด้วย^{[ 155 ] [ 156 ]}

งานวิจัยเบื้องต้นระบุว่า การเปลี่ยนแปลงทันทีในจุลินทรีย์ในร่างกายอาจเกิดขึ้นเมื่อบุคคลอพยพจากประเทศหนึ่งไปยังอีกประเทศหนึ่ง เช่น เมื่อผู้อพยพชาวไทย ไปตั้งถิ่นฐานในสหรัฐอเมริกา^{[ 157 ]}หรือเมื่อชาวละตินอเมริกาอพยพเข้ามาในสหรัฐอเมริกา^{[ 158 ]}การสูญเสียความหลากหลายของจุลินทรีย์ในร่างกายมีมากกว่าใน บุคคล ที่เป็นโรคอ้วนและ^เด็กของผู้อพยพ [ ^{157 ] [ 158 ]}

การศึกษาในปี 2024 ชี้ให้เห็นว่าจุลินทรีย์ในลำไส้ที่สามารถย่อยเซลลูโลส ได้ นั้นสามารถพบได้ในไมโครไบโอมของมนุษย์ และมีจำนวนน้อยลงในผู้คนที่อาศัยอยู่ในสังคมอุตสาหกรรม^{[ 159 ] [ 160 ]}

เซ็กโซมหมายถึงจุลินทรีย์ที่ตกค้างอยู่บนอวัยวะเพศหลังจากการมีเพศสัมพันธ์แบบสอดใส่ ในบริบทของนิติวิทยาศาสตร์เซ็กโซมอาจช่วยในการระบุตัวผู้กระทำความผิดในคดีข่มขืนได้เมื่อไม่มีดีเอ็นเอของผู้ชาย^{[ 161 ]}

• เอ็ด ยอง. ฉันมีหลายสิ่งหลายอย่างอยู่ในตัว: จุลินทรีย์ภายในตัวเราและมุมมองชีวิตที่ยิ่งใหญ่กว่า. 368 หน้า, จัดพิมพ์เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2559 โดยสำนักพิมพ์ Ecco, ISBN 0062368591.

• นิทรรศการ "โลกเร้นลับภายในตัวคุณ"ปี 2015–2016 พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกัน
• คำถามที่พบบ่อย: จุลินทรีย์ในร่างกายมนุษย์ มกราคม 2557สมาคมจุลชีววิทยาแห่งอเมริกา