一文吃透宿主菌群共进化,重新解读菌群功能

2021-08-03 21:25 来源: 小光教你做美食

该理论认为,在人类历史的某个阶段,一些人类突然变得更加依赖乳类作为食物来源。Ley说,在这一点上,如果宿主可以自己消化乳糖,那将会有巨大的优势——这将获得更多的能量。“某些人碰巧将乳糖酶保留了下来,他们比其他人活得更久,久而久之,宿主基因组就接管了这项本由微生物承担的功能。”

一些对当前欧洲人口的观察结果,与这一假设一致。例如,与成年后不表达乳糖酶的人相比,拥有LCT基因突变的人(乳糖酶可以持续表达),其肠道中消化乳糖的细菌的丰度通常较低,这支持了宿主和微生物之间对这种资源存在竞争的观点。

Ley和她的同事们正在收集更多关于宿主基因型、乳类摄入量和世界各地人群微生物组组成之间关系的数据。

研究团队在淀粉消化方面也采用了类似的思路。Ley指出,对现代人的研究表明,在人类从尼安德特人分离出来后的某个时刻,编码分解淀粉的酶的基因发生了复制。并且,在目前的人类群体中,淀粉分解显示出的基因型和微生物组的相关性,与乳糖消化表现出的相关性一致。

她猜测,在人类和微生物的共同进化上,可能还有更多值得探索的例子。几个月前,她和一位同事总结了人类和微生物通过相同机制发挥作用的各种性状,例如代谢相同的饮食分子,或诱导相同的生理通路。她提出,这些性状在理论上都可能与微生物影响宿主进化相关。

Ley说,这些观察性研究并不能证明,宿主基因组的变异和与这种变异相关的微生物之间存在因果关系。但她补充道,仅仅描述相关性的研究,就是一个好的开始。“我们认为它是一个路线图,可以帮助寻找问题的答案:人类和他们的常驻微生物如何相互作用。这是一个非常开放的问题,我想人们才刚刚开始这么想。”

关于宿主和微生物组如何相互作用,以及如何用最佳的方式研究它们,仍有很多值得探索的地方。例如,虽然生物学家经常从物种组成的角度讨论微生物组,但一些人认为,更有意义的是关注微生物在消化道中的功能,而不是这些细菌所属的类群。

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