來(lái)自美國(guó)、加拿大和肯尼亞的研究人員在研究了14年來(lái)從肯尼亞安博塞利國(guó)家公園的一個(gè)長(zhǎng)期研究的狒狒群體中收集的16000多份腸道微生物組圖譜后發(fā)現(xiàn)，腸道微生物組中的大多數(shù)細(xì)菌是可以遺傳的。然而，這種遺傳性隨時(shí)間、季節(jié)和年齡的變化而變化。他們還發(fā)現(xiàn)，狒狒身上可遺傳的幾種腸道微生物組特征（或者說(shuō)性狀）在人類(lèi)身上也是可遺傳的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2021年7月9日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Gut microbiome heritability is nearly universal but environmentally contingent"。

論文共同通訊作者、美國(guó)圣母大學(xué)生物科學(xué)系教授Elizabeth Archie說(shuō)，“環(huán)境在塑造腸道微生物組方面發(fā)揮著比你的基因更大的作用，但這項(xiàng)研究使我們從基因在腸道微生物組中發(fā)揮極小作用的觀點(diǎn)轉(zhuǎn)向基因發(fā)揮著普遍作用的觀點(diǎn)，即使這種作用較小。"

腸道微生物組執(zhí)行著多項(xiàng)任務(wù)。除了幫助食物消化外，它還產(chǎn)生必要的維生素并協(xié)助訓(xùn)練免疫系統(tǒng)。這項(xiàng)新的研究是第一項(xiàng)顯示與遺傳性有明確聯(lián)系的研究。以前對(duì)人類(lèi)腸道微生物組的研究已顯示，只有5%到13%的微生物是可遺傳的，但Archie及其團(tuán)隊(duì)假設(shè)，這個(gè)較低的數(shù)字是由于研究腸道微生物組的“快照"方法造成的：所有先前的研究只在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上測(cè)量腸道微生物組。

在這項(xiàng)新的研究中這些作者使用了585只野生安博塞利狒狒的糞便樣本，通常每只狒狒有超過(guò)20份樣本。這些樣本中的腸道微生物組圖譜顯示了狒狒在濕季和干季之間飲食的變化。收集的樣本包括關(guān)于宿主的詳細(xì)信息，包括已知的后代、環(huán)境條件數(shù)據(jù)、社會(huì)行為、群體統(tǒng)計(jì)和收集時(shí)的群體飲食。

這些作者發(fā)現(xiàn)，97%的腸道微生物組性狀，包括整體多樣性和單個(gè)微生物的豐度，都具有明顯的遺傳性。然而，如果像人類(lèi)那樣，只從單一時(shí)間點(diǎn)對(duì)樣本進(jìn)行測(cè)試，遺傳率似乎要低得多，只有5%。這強(qiáng)調(diào)了長(zhǎng)期研究同一宿主的樣本的意義。

Archie說(shuō)，“這確實(shí)表明，在針對(duì)人類(lèi)的研究工作中，人們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這種遺傳性的部分原因是，在人類(lèi)中，他們沒(méi)有15年的糞便樣本放在冰箱里，他們沒(méi)有所有的初始宿主（個(gè)體）信息，他們需要弄清這些細(xì)節(jié)。"

這些作者確實(shí)發(fā)現(xiàn)了環(huán)境因素影響腸道微生物組的性狀遺傳性的證據(jù)。旱季時(shí)的腸道微生物組遺傳性通常比雨季時(shí)高48%，這可能是由于狒狒在雨季的飲食更加多樣化。根據(jù)這項(xiàng)新的研究，遺傳性也隨著年齡的增長(zhǎng)而增加。


因?yàn)檫@項(xiàng)新的研究還顯示了環(huán)境對(duì)狒狒的腸道微生物組的重大影響，他們的發(fā)現(xiàn)與以前研究一致，即環(huán)境對(duì)腸道微生物組變化的影響比加性遺傳效應(yīng)起到更大的作用。結(jié)合他們對(duì)遺傳成分的發(fā)現(xiàn)，他們計(jì)劃進(jìn)一步完善對(duì)相關(guān)環(huán)境因素的理解。

但知道腸道微生物組中的基因是可遺傳的，就為將來(lái)識(shí)別受遺傳影響的微生物打開(kāi)了大門(mén)。在未來(lái)，可以根據(jù)人們的腸道微生物組的基因構(gòu)成為其量身定做治療方法。

安博塞利狒狒項(xiàng)目（Amboseli Baboon Project）開(kāi)始于1971年，是世界上持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的野生靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物研究之一。該項(xiàng)目位于東非乞力馬扎羅山北部的安博塞利生態(tài)系統(tǒng)中，重點(diǎn)關(guān)注熱帶草原狒狒。這些作者在幾個(gè)社會(huì)群體中跟蹤了數(shù)百只狒狒的整個(gè)生活過(guò)程。他們目前監(jiān)測(cè)約300只動(dòng)物，但已經(jīng)積累了1500多只動(dòng)物的生活史信息。

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