Science：肠道菌群从竞争转向互助，是多种疾病的共性标志

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Imbalance in gut microbial interactions as a marker of health and disease

1.背景与设计：为克服多样性指标在区分肠道菌群健康与失调状态时的局限性，本研究利用显式代谢数学模型模拟菌群动力学，并开发了用于量化评估的生态网络平衡指数（ENBI）。

2.核心发现与意义：微生物交互网络失衡是区分健康与多病种失调的普适性标志，ENBI可作为无创工具用于疾病诊断与监测。

3.模型构建思路：基于消费者-资源框架显式整合代谢途径及能量-酶促成本权衡，使菌群交互从资源竞争与交叉喂养中自然涌现，成功再现了现实菌群的宏观生态规律。

4.健康态vs失调态：该模型自发涌现两种稳态，其中健康态由负相互作用（竞争）主导，特征为物种周转快、多样性高、功能冗余度高，而失调态由正相互作用（交叉喂养）主导，特征为少数菌株占绝对主导、多样性降低、形成紧密代谢联盟。

5.开发并验证新指标：ENBI通过量化群落内正负相互作用的相对贡献，在模拟数据中可靠地区分健康与失调状态；在炎症性肠病、艰难梭菌感染、肠易激综合征和结直肠癌队列中，患病组ENBI均显著高于健康对照，证实其普适性。