基因或者環(huán)境,哪個(gè)對微生物組成的影響更大?這一直是科學(xué)界的一個(gè)爭論話(huà)題。近年來(lái)的研究已經(jīng)表明,共生于我們體內的微生物幾乎影響人類(lèi)健康的每一方面。個(gè)體之間的微生物結構差異,被證實(shí)與肥胖、情緒等多種病癥有關(guān)聯(lián)。部分科學(xué)家認為,這種差異起源于我們的基因,由“先天”主導。
然而,現在,來(lái)自于Weizmann 科學(xué)研究所的計算機學(xué)專(zhuān)家Eran Segal團隊給出的答案卻是:遺傳學(xué)在微生物組成上發(fā)揮著(zhù)較小的作用。相反,環(huán)境對于其組成影響更大。同時(shí),研究表明,腸道菌群與健康之間的關(guān)系也遠比我們想象得要重要。
圖片來(lái)源:Nature(doi:10.1038/nature25973)
只有約2%
研究團隊采用了一個(gè)獨特的數據庫——收集有以色列1,046位成年人(包括什肯納齊、北非、也門(mén)人、塞法爾迪、中東后裔等)的血液、糞便樣本數據(一個(gè)關(guān)于個(gè)性化營(yíng)養的縱向研究)。
之所以選擇在以色列,是因為這里人口非常多樣化(猶太人移民至以色列的時(shí)間較短),而且他們現在有一個(gè)共同的生活環(huán)境。“我們需要區分遺傳和環(huán)境對于微生物的影響,首要條件是有一個(gè)天然、理想的地方。” Eran Segal解釋道。
除了遺傳數據和微生物組成分外,研究團隊還采集了包括飲食習慣、生活方式、服用藥物等信息。在比較受試對象的遺傳信息,以及各自腸道微生物的多樣性之后,他們發(fā)現,基因并不是影響微生物組成的重要因素,相反作用很小——只有約2%。
環(huán)境影響
為了驗證環(huán)境對于微生物的影響程度,Segal團隊分析了兩類(lèi)人群——從未生活在一起、但是有親緣關(guān)系的人;生活在一起、并沒(méi)有親緣關(guān)系的人。他們發(fā)現,沒(méi)有在一起生活的親人,其腸道菌群組成差異明顯,而對于一起生活的人,他們的微生物組成卻類(lèi)似。
結合龐大的數據,研究人員發(fā)現,飲食、生活方式是影響微生物組成的最主要因素。
小部分腸道微生物可遺傳
Segal團隊分析了2016年一項針對1126對雙胞胎微生物組成的研究數據,用于驗證人類(lèi)腸道微生物是否會(huì )遺傳給下一代。結果顯示,約1.9-8.1%的微生物是可遺傳的。
“這兩項研究結果是一致的。” 康奈爾大學(xué)的微生物學(xué)家Emily Davenport表示道,他參與的“雙胞胎項目”揭示,5.3-8.8%的腸道微生物是可遺傳的。
反過(guò)來(lái),它聯(lián)合基因影響健康
腸道微生物差異會(huì )反過(guò)來(lái)影響宿主什么?Segal團隊將基因數據與微生物數據結合,發(fā)現這一整合可以準確預測人類(lèi)的表型,包括肥胖、膽固醇水平等。具體而言,考慮環(huán)境、遺傳雙重因素之后,微生物會(huì )影響36%的高密度脂蛋白膽固醇水平差異、25%的身體質(zhì)量指數(BMI)差異。
這些結果強調了微生物在疾病預測上的比重。“了解哪些細菌是遺傳的,這有助于開(kāi)發(fā)基于微生物的靶向療法。”研究人員推測,“我們不能改變基因,但是可以影響,甚至于重塑體內的微生物組成。”
參考資料:
Genetics or lifestyle: A study brings new hope for improving our health
Environment, Not Genetics, Primarily Shapes Microbiome Composition
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