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生态学理论认为，微生物所发挥的作用取决于其周围的群落环境。然而，丰度谱和固定的生态分组使其个体所处的具体环境仍处于隐含状态。我们提出“情境中的分类单元”（taxon-in-context）这一可重复表征，用于描述每种微生物在个体微生物组中的环境。基于7,700份宏基因组数据，我们发现，常见的肠道物种在不同个体中处于不同的环境。该环境的灵活性在生命早期达到峰值，随后随成年期推进而下降；在规模更大的属水平汇编数据中，也观察到了相同模式。对于选定物种而言，其在每位个体微生物组中的环境能够揭示超越物种丰度及个体环境组成的年龄关联。在一个独立的纵向尿路感染队列中，微生物在同一个体内发生了环境切换。与基于丰度的模型接近随机水平的表现相比，“情境中的分类单元”能够实现复发预测。“情境中的分类单元”及相关发现揭示了微生物组组织中一个可测量、动态且个体化的层面，为探究为何同一种微生物或干预措施在不同个体中可能产生不同的生物学后果提供了基础。
3
Minutia.AI，新加坡；佩鲁贾大学医学与外科学系病理学部，意大利；
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Harm Wopereis
4
Danone 研究与创新部，乌得勒支，荷兰；
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Yossi Cohen
4
Danone 研究与创新部，乌得勒支，荷兰；
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Cyril Guyard
5
Danone 研究与创新部，巴黎-萨克雷，法国；
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Jan Knol
4
Danone 研究与创新部，乌得勒支，荷兰；
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Christophe Lay
6
Danone 研究与创新部，新加坡
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Enzo Acerbi
1
Minutia.AI，新加坡；
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摘要
生态学理论认为，微生物的作用取决于其周围的群落。然而，丰度谱和固定的生态分组并未明确呈现微生物所处的个体情境。我们提出“情境中的分类群”（taxon-in-context），这是一种可重复的表示方法，用于描述每种微生物在个体微生物组中的情境。在 7,700 个宏基因组中，我们……
结果表明，常见肠道物种在不同个体中处于不同的微生物组情境。这种灵活性在生命早期达到峰值，并在成年后逐渐下降；这一模式也在规模更大的属水平汇编数据中得到重现。对于部分选定物种，在每个人微生物组中所处的情境与年龄相关，且这种关联独立于物种丰度和个体的情境组成。在一个独立的纵向尿路感染队列中，微生物会在同一个体内切换情境。基于分类单元－情境的方法能够预测复发，而基于丰度的模型表现近乎随机。分类单元－情境及这些研究发现揭示了微生物组组织中一个可测量、动态且个体化的层面，为探究为何相同的微生物或干预会在不同个体中产生不同生物学后果提供了依据。
利益冲突声明
E.A.、J.G.、N.A.和F.C.是新加坡一项待审专利申请（编号：10202603261X）的列名发明人。该申请由Nlytics Pte. Ltd.提交，该公司以Minutia.AI为商标运营，涉及本研究所述的样本特异性微生物分类单元向团簇（微生物情境）的分配方法，以及分类单元的团簇切换。E.A.和F.C.持有Minutia.AI的股权，E.A.还担任该公司的顾问。F.C.的一项与本研究无关的博士研究项目部分由Minutia.AI资助。J.G.和N.A.与Minutia.AI存在有偿职业关系。其余作者声明不存在利益冲突。
已声明的资助方信息
本研究由Minutia.AI资助，该公司为研究人员和计算资源提供经费支持。
版权
本预印本的版权归作者／资助方所有；作者／资助方已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。
该文依据CC-BY-NC-ND许可协议发布。
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发布于 2026 年 10 月 27 日。
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Barbaresi
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Teresa
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Harm
Wopereis
、
Yossi
Cohen
、
Cyril
Guyard
、
Jan
Knol
、
Christophe
Lay
、
Enzo
Acerbi
bioRxiv
2026.10.22.760910；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.22.760910
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分类单元背景揭示人类肠道微生物组的生态个体性
Joverlyn
Gaudillo
、
Nicole
Astrologo
、
Francesco
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Fabio
Stella
、
Silvia
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、
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、
Jan
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、
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关键词：肠道微生物组 · 分类单元语境分析 · 宏基因组学 · 微生物群落生态学 · 生态个体性 · 复发预测
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.760910v1?rss=1