探索人与微生物的相互作用从进化的角度来理解、预防和治疗世界范围内正在兴起的“现代”免疫和代谢疾病是很重要的。由于与传统社会相比,城市社会的饮食和生活方式发生了加速的变化,科学家们对研究非工业化社会的肠道微生物群表现出越来越浓厚的兴趣,以描述人类对生活方式变化的生物适应性。

细菌和病毒在小的隔离人群中的多样性可能受到干扰工业化,对健康的影响,我们才刚刚开始了解。例如,农业前期的肠道微生物组哈扎、因纽特和巴布亚新几内亚社会具有工业化国家微生物群中罕见或缺乏的细菌家族。相比之下,农业和西化集团表现出糖和外生加工的增加,并伴随着降解某些类型的植物所涉及的酶的损失。

工业化可能会扰乱小规模孤立人群中细菌和病毒的多样性,对健康的影响我们才刚刚开始了解

一个新的研究一个边缘化的爱尔兰社区从传统的游牧生活方式过渡到传统的住房,增加了对饮食和生活方式因素的理解,塑造肠道微生物群。

爱尔兰旅行者爱尔兰人是爱尔兰的一个少数民族,在200至1200年前开始形成一个独立的群体。因此,传统的爱尔兰旅行者社区与更广泛的爱尔兰社区隔离开来,他们生活在大家庭中,与狗和马作为伴侣和工作动物紧密相连。

然而,自2002年以来,爱尔兰旅行者社区正经历着一种生活方式的转变,这是因为立法迫使其成员迁入国家资助的住房或所谓的“暂停场所”。

Keohane及其同事收集了118名成年爱尔兰旅行者的粪便样本,并将其与来自公共数据集的同一地理位置的人群以及其他工业化和非工业化国家人群的肠道微生物群进行了比较。研究中的爱尔兰旅行者社区的大多数成员在儿童时期都是游牧民族,而他们后来采取了更稳定的生活方式,阴道分娩,喂养配方奶粉,与10个孩子的家庭生活在一起,与宠物或其他驯养动物同居,并表现出较低的自身免疫疾病(例如,炎症性肠病的发病率不常见)。

爱尔兰旅行者的肠道微生物群被归类为介于工业化人口和非工业化人口之间的某个地方.在中间Traveller肠道微生物群中,观察了三组:工业样、非工业样和中间。将他们与其他非工业化群体(来自斐济、马达加斯加、蒙古、秘鲁和坦桑尼亚的土著、农村狩猎采集者)进行比较时发现了一些差异。特别是,密螺旋体属在非工业化人群的肠道菌群中富集,但在爱尔兰旅行者的肠道菌群中没有富集。

作者还对弄清哪些饮食或生活方式因素可能解释旅行者的过渡人群中的肠道微生物群梯度感兴趣。通过使用25种生活方式因素的机器学习方法,他们发现生活方式因素(尤其是住房条件)比饮食因素更重要,促使了旅行者微生物群的转变.显示主要影响的因素包括(重要性从高到低排序):住房条件、兄弟姐妹人数、感知幸福感(由世界卫生组织幸福指数评估),宠物主人、体重指数、年龄、饮酒量和性别。生活方式转变为与其他人和动物高度共同生活的停滞不前地点,导致了一个非工业化的微生物群落,而转变为住宅通常导致工业化的微生物群落。

粪便样本的宏基因组分析表明,工业化样菌群亚群降解动物源性碳水化合物和粘蛋白的预测能力更高;丁酸产生代谢途径的耗尽表达;与未工业化的同类产品相比,三甲胺的产量增加了. 引人注目的是,这些特征与旅行者的饮食模式无关,因为他们的饮食模式富含脂肪和蛋白质,这表明还涉及其他环境因素,而这些因素又值得进一步描述。

总之,观察到的与工业化相关的功能变化可能使吉夫人易患慢性疾病,尽管作者没有探讨观察到的组成和功能微生物组差异在多大程度上与健康结果相关。

根据观察到的肠道微生物组的变化,Keohane及其同事认为,根据参与者的家族史报告,旅行者群体中没有炎症性肠道疾病可能与他们生活的环境有关

观察到的与工业化相关的功能变化可能使旅行者易患慢性病

同样的,一个2016研究研究发现,两个基因相似社区的儿童哮喘发病率不同。通过比较阿米什人和赫特人(他们生活在高度工业化和大型公共农场),阿米什人生活在单一家庭奶牛场,依靠马匹进行田野调查和运输。研究结果表明,大约5%的阿米什人儿童患有哮喘,而赫特人儿童只有21%。虽然作者没有测量肠道微生物组,但阿米什儿童显示出更多的抗炎先天免疫细胞,这归因于较高的微生物暴露,并通过室内灰尘样本的微生物组组成进行评估。

研究结果再次表明,基因本身并不能决定未来的结果。慢性疾病可能会出现基因和环境之间的舞蹈,在这方面,改变肠道微生物组二级urbanization-such作为急性生活方式转型研究,就能提供一个潜在的目标与生活方式相关的干预措施,解决现代健康疾病的快速上升。然而,在以疾病为中心的微生物组科学中,重要的是要记住,人类学、生态学和进化研究也需要提高我们对人类微生物组对健康影响的理解,正如微生物人类学家玛丽亚·格洛丽亚·多明格斯-贝罗(Maria Gloria Dominguez-Bello)在一项研究中承认的那样2016年的故事细胞这一原则今天仍然有效。

引用:

Dominguez-Bello MG, Godoy-Vitorino F, Knight R, Blaser MJ。微生物组在人类发展中的作用肠道.2019;68(6): 1108 - 1114。doi: 10.1136 / gutjnl - 2018 - 317503。

Keohane DM, Shankar Ghosh T, Jeffery IB等。强制改变生活方式后的微生物群和对少数民族健康的影响自然·医学.2020.内政部:10.1038/s41591-020-0963-8。

Devkota年代。急性生活方式转变期间的肠道微生物群自然·医学. 2020内政部:10.1038/s41591-020-0980-7。

王志强,王志强,王志强,等。阿米什和赫特农场儿童的先天免疫和哮喘风险英国医学杂志.2016;375(5): 411 - 421。doi: 10.1056 / NEJMoa1508749。

Dominguez-Bello毫克。丛林里的微生物人类学家细胞.2016;167(3): 588 - 594。doi: 10.1016 / j.cell.2016.09.047。