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人類腸道微生物組曾發(fā)生顯著變化

科技日報 2021-05-14 作者:張夢然

  英國《自然》雜志13日發(fā)表的一項微生物學(xué)研究,美國科學(xué)家團隊通過對保存完好的古細菌樣本分析顯示,人類腸道微生物組在過去2000年中,曾發(fā)生過顯著變化。這些變化反映了工業(yè)化前飲食和現(xiàn)代飲食之間的差異,以及抗生素耐藥基因的增加,該結(jié)果將有助于解釋腸道微生物組構(gòu)成與慢性病之間的關(guān)系。

  人體腸道正常的微生物,其中超過99%都是細菌。這些微生物也被稱為是人體“隱形器官”,其群落特別的豐富且多樣化,并且對宿主的發(fā)育、營養(yǎng)吸收和免疫功能都有巨大影響。

  此前對工業(yè)化和非工業(yè)化現(xiàn)今人群之間的比較顯示,工業(yè)化生活方式與腸道微生物組多樣性下降、慢性?。ㄈ绶逝趾妥陨砻庖呒膊。┌l(fā)病率上升有關(guān)。然而,由于很難獲得保存完好的DNA,工業(yè)化前人類腸道微生物數(shù)據(jù)十分匱乏,限制了科學(xué)家們對腸道微生物組隨時間演化的認識。

  不過在最新的研究中,包括美國佳斯林糖尿病中心研究人員在內(nèi)的團隊,對美國西南部和墨西哥的巖石洞發(fā)現(xiàn)的8例保存完好、經(jīng)過驗證的人類消化物樣本進行了詳細的遺傳學(xué)分析,這些樣本距今1000年至2000年左右,研究結(jié)果為微生物組研究提供了全新的洞見。

  從這些樣本中,研究人員重建出498個微生物基因組,其中181個基因組顯示出來自古代人類腸道的有力證據(jù)。研究人員發(fā)現(xiàn),有61個基因組此前未有描述,說明其中存在與現(xiàn)代人群不同的微生物物種。研究人員將這些基因組與工業(yè)化和非工業(yè)化現(xiàn)今人群的樣本進行了比較,發(fā)現(xiàn)這些古老、工業(yè)化前的基因組更像非工業(yè)化人群的腸道微生物組。

  這些古老、非工業(yè)化的樣本含有大量與淀粉代謝有關(guān)的基因,這或許是因為他們攝入的復(fù)合碳水化合物比現(xiàn)今工業(yè)化人群更多。相比這些古代樣本,工業(yè)化和非工業(yè)化現(xiàn)今樣本含有更多的抗生素耐藥基因。

  研究人員表示,這些結(jié)果闡釋了人類微生物組的演化歷史,其將增進人們對微生物如何促進健康和疾病的理解。

責任編輯:劉鑫嶸

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