虽然先前的研究已经表明宿主遗传学(即与饮食、代谢、味觉和免疫相关的一些人类基因)与若干肠道细菌类群的丰度有关,人类遗传学在多大程度上塑造了肠道微生物组成仍然是未知的。

一个新的研究为首的伊兰教授西格尔计算机科学与应用数学系和分子细胞生物学系的教授魏茨曼科学研究所(Rehovot,以色列)已经发现环境因素是人类肠道微生物组的主要决定因素,一些人类表型与肠道微生物组和宿主遗传密切相关

来自1046名健康以色列成年人的基因型和微生物组数据,包括德系犹太人(n = 508)、北非人(n = 64)、中东人(n = 34)、西班牙系犹太人(n = 19)、也门人(n = 13)和“混合/其他”祖先(n = 408)被分析,以确定遗传是否在决定人类肠道微生物组的变化中起主要作用。采集血样进行基因分型和表型分型,采集粪便标本进行宏基因组测序和16S核糖体核糖核酸(rRNA)基因测序。除了遗传数据和肠道微生物组成,还收集了每个研究参与者的人体测量数据、食物频率和生活方式问卷(包括饮食习惯、生活方式、药物和其他测量)。

研究人员首先证实了这一点不同祖先的个体之间的遗传差异很容易被发现.然而,在不同祖先个体的肠道微生物群中没有发现差异.研究人员发现,宿主的基因只占种群间差异的2%,这表明宿主的基因可能在塑造人类肠道菌群组成方面起着次要作用。

肠道微生物群在很大程度上是由环境因素塑造的证据来自家庭成员中基因无关的个体肠道微生物的组成有显著的相似性,而在没有共享家族史的亲属中没有发现显著的肠道微生物群相似性。除此之外,超过20%的人与人之间的肠道微生物组变异与饮食、药物和人体测量相关的因素有关.肠道微生物群与特定单核苷酸多态性关联的证据有限。事实上,肠道菌群b多样性的差异可以从饮食和生活方式推断出来报道在人类身上。

另一方面,研究人员调查了肠道微生物群落如何与人类基因相互作用,从而影响几个人体测量和临床参数。人们发现宿主遗传学和肠道微生物组数据均提高了葡萄糖预测的准确性(空腹血糖水平和血糖状况)和肥胖的措施(体重指数、高密度脂蛋白胆固醇水平、腰围、臀围、腰臀比)与仅使用宿主遗传和环境数据的模型相比.这些结果表明,肠道微生物组可以用来推断几种人类表型的显著部分差异。

最后,研究人员在836名荷兰人身上复制了他们的结果生命线深队列

总之,饮食和生活方式可能是塑造人体肠道微生物组成的主要主导因素。因此,肠道微生物组成主要由非遗传因素决定。来自不同遗传背景和不同环境的其他队列的进一步研究将验证这些发现,并将更详细地探索肠道微生物群、遗传学和人类健康之间的关系。

参考:

王志强,王志强,王志强,等。在塑造人类肠道菌群的过程中,环境比宿主遗传更重要自然.2018;555(7695): 210 - 5。doi: 10.1038 / nature25973。