人类肠道微生物组曾发生显著变化
2021-05-14     来源: 科技日报
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    从古细菌中进行从头开始的基因组重建,揭示了人类肠道微生物组信息变化。图片来源:《自然》在线版

    科技日报北京5月13日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志13日发表的一项微生物学研究,美国科学家团队通过对保存完好的古细菌样本分析显示,人类肠道微生物组在过去2000年中,曾发生过显著变化。这些变化反映了工业化前饮食和现代饮食之间的差异,以及抗生素耐药基因的增加,该结果将有助于解释肠道微生物组构成与慢性病之间的关系。

    人体肠道正常的微生物,其中超过99%都是细菌。这些微生物也被称为是人体“隐形器官”,其群落特别的丰富且多样化,并且对宿主的发育、营养吸收和免疫功能都有巨大影响。

    此前对工业化和非工业化现今人群之间的比较显示,工业化生活方式与肠道微生物组多样性下降、慢性病(如肥胖和自身免疫疾病)发病率上升有关。然而,由于很难获得保存完好的DNA,工业化前人类肠道微生物数据十分匮乏,限制了科学家们对肠道微生物组随时间演化的认识。

    不过在最新的研究中,包括美国佳斯林糖尿病中心研究人员在内的团队,对美国西南部和墨西哥的岩石洞发现的8例保存完好、经过验证的人类消化物样本进行了详细的遗传学分析,这些样本距今1000年至2000年左右,研究结果为微生物组研究提供了全新的洞见。

    从这些样本中,研究人员重建出498个微生物基因组,其中181个基因组显示出来自古代人类肠道的有力证据。研究人员发现,有61个基因组此前未有描述,说明其中存在与现代人群不同的微生物物种。研究人员将这些基因组与工业化和非工业化现今人群的样本进行了比较,发现这些古老、工业化前的基因组更像非工业化人群的肠道微生物组。

    这些古老、非工业化的样本含有大量与淀粉代谢有关的基因,这或许是因为他们摄入的复合碳水化合物比现今工业化人群更多。相比这些古代样本,工业化和非工业化现今样本含有更多的抗生素耐药基因。

    研究人员表示,这些结果阐释了人类微生物组的演化历史,其将增进人们对微生物如何促进健康和疾病的理解。


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