研究人員追蹤微生物群細(xì)菌如何通過傳播適應(yīng)人類

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群中的有益細(xì)菌使用不同的方式從一個(gè)人傳播到另一個(gè)人，這會(huì)影響它們?cè)谀c道中的豐度及其提供的功能。

這項(xiàng)由 Wellcome Sanger 研究所科學(xué)家進(jìn)行的新研究利用基因測(cè)序揭示了腸道細(xì)菌的進(jìn)化、定植和傳播，腸道細(xì)菌對(duì)人類健康起著重要作用。

該研究于今天(2021 年 8 月 5 日)發(fā)表在Genome Biology 上，提供了對(duì)人類微生物組中細(xì)菌進(jìn)化的更深入了解。它還可以為基于微生物組的療法的發(fā)展提供信息，其中可以選擇關(guān)鍵細(xì)菌來治療不同的腸道相關(guān)疾病。

人類居住著大量的微生物，稱為微生物組，包括細(xì)菌、病毒、古細(xì)菌和真菌。體內(nèi)的有益細(xì)菌大致與人體細(xì)胞一一對(duì)應(yīng)*，而在腸道中，已發(fā)現(xiàn)這種細(xì)菌集合對(duì)人類健康起著重要作用。腸道微生物群的構(gòu)成會(huì)影響免疫系統(tǒng)，通過分解人體細(xì)胞無法單獨(dú)完成的一些碳水化合物來預(yù)防感染和支持身體。

為了讓腸道中的細(xì)菌物種存活下來，它們必須能夠從一個(gè)人傳播到另一個(gè)人。腸道細(xì)菌主要是厭氧的，這意味著它們不能在氧氣中存活。為了傳播，一些孢子會(huì)產(chǎn)生孢子，這些孢子有時(shí)被比作種子，并且可以處于休眠狀態(tài)，直到遇到合適的生長條件。

這項(xiàng)來自 Wellcome Sanger 研究所的研究調(diào)查了稱為厚壁菌門的細(xì)菌群，它們?cè)谌祟愇⑸锝M中占主導(dǎo)地位并產(chǎn)生孢子。研究人員分析了 1,358 個(gè)厚壁菌門的基因組，并追蹤了某些特征的進(jìn)化，包括孢子產(chǎn)生。他們觀察到，形成孢子的腸道細(xì)菌在腸道中的豐度較低，與那些失去產(chǎn)生孢子(孢子)能力的細(xì)菌相比，它們的基因組更大。在它們的基因組中，它們也有更多與碳水化合物代謝和維生素生物合成相關(guān)的基因，這表明它們具有重要的代謝功能。

不能再形成孢子的厚壁細(xì)菌具有更小的基因組，但在腸道中的豐度更高，并且基于基因組分析具有更專門的代謝。它們?cè)谝话闳巳褐幸膊荒敲雌毡椋@意味著它們?cè)谳^少數(shù)量的個(gè)體中被發(fā)現(xiàn)，這表明孢子形成的喪失限制了它們廣泛傳播的能力。

更小的基因組和更專業(yè)的新陳代謝表明，失去孢子形成能力的細(xì)菌越來越適應(yīng)人類宿主，這可能使它們?cè)谀c道中定植到更高水平。另一方面，基于較大的基因組，仍然產(chǎn)生孢子的細(xì)菌似乎不太適合人類，這可以解釋為什么它們?cè)谀c道中不那么豐富。

這些差異表明，傳播是塑造腸道細(xì)菌進(jìn)化的一個(gè)重要過程，現(xiàn)在需要進(jìn)一步研究以繼續(xù)更多地了解腸道細(xì)菌傳播與其在人類健康中發(fā)揮的作用之間的聯(lián)系。了解這些過程可能有助于為治療提供信息，例如研究是否可以根據(jù)人們的定殖能力將特定細(xì)菌給予人們，以及這些細(xì)菌的不同代謝如何影響健康狀況和治療。

標(biāo)簽： 生物群細(xì)菌