Science解密腸道菌到底是從哪裡來的

科研人員在7月22日的Science上刊登的文章發現：腸道菌從人類和非洲猿的共同祖先那傳下來已經至少1000萬年了。當猿分裂成不同的物種，他們內部的微生物也一樣。腸道菌之間的種屬關係反映了大猩猩、黑猩猩、倭黑猩猩和人類的家族樹。

人類並沒有單獨進化。這項新的研究表明數以萬億計的微生物伴隨著我們從史前猿類開始的進化道路上不斷發展。但研究也發現，我們已經失去了一些依然棲息在我們猿類近親體內的古老微生物，這也許能解釋人類一些疾病，包括肥胖和精神障礙。

猿類的分析解密腸道菌來源

人類和其它猿類尤其是在腸道，棲息著很多微生物。這些微生物來自何處？我們的遠古祖先，還是我們的環境？之前一個收集了各種哺乳動物的糞便細菌的研究表明，相對於從環境中獲得，微生物更可能是遺傳性的。但其他研究發現，飲食在塑造我們的腸道中的細菌起著重要的作用。

為了解決這個秘密，Andrew Moeller轉向研究野猿。作為他博士論文的一部分，它研究了來自坦尚尼亞的47隻黑猩猩、剛果民主共和國的24隻倭黑猩猩，喀麥隆的24隻大猩猩和來自美國康涅狄格州的16個人的腸道菌糞便樣本。他和Texas大學的同事比較了一個在猿類包括人的腸道微生物中很普遍的、快速進化的基因的DNA序列。然後他們將不同的DNA基因序列歸類為家系樹。

腸道菌來源於遠古祖先

結果證明，大多數我們的腸道微生物已經伴隨著我們進化了很長一段時間。Moeller發現人和猿類腸道微生物中三分之二的主要的家族可以追溯到1500萬年前的共同祖先。當猿類的不同物種從這個共同祖先中分化出來，它們的腸道菌也分裂成新的株系，並平行地協同進化來適應不同的飲食、棲息地和宿主的腸胃道疾病。到了今天，這些微生物能夠很好地適應並幫助訓練我們的免疫系統，指導我們腸道的發展，甚至調節我們的情緒和行為。

這項研究還發現在猿類物種分化的過程中，有些也失去了在其它靈長類動物中一直都有的細菌菌株。這可能是另一種宿主適應的信號。

在最後一個實驗中，研究者深入到人類的微生物菌群中。他們在美國康涅狄格州和非洲馬拉維的人群的樣本中，比較在猿類中已經分析過的相同DNA序列。他們發現這些來自非洲的細菌菌株在170萬年前從那些來自美國的分化出來，這與最早的人類祖先走出非洲的遷徙相對應。Moeller說這提示了腸道微生物可以被用來追溯早期的人類和動物的遷徙。

有意思的是，美國人缺乏一些在馬拉維人以及大猩猩和黑猩猩中找到的一些細菌。這和在工業社會中的人中通常腸道微生物多樣性下降相吻合，這可能是由於飲食的改變和抗生素的使用。

這項工作是了解人類微生物菌群進化史上的重要一步。它清楚的表明了腸道微生物在幾百萬年代際之間的縱向傳遞。

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