这一次基因又“输”了!Nature:环境是塑造肠道菌群的主因
2018/03/07
前几日,《Science》期刊上发表一篇文章揭示,基因对于寿命的决定程度预估只占16%。这意味着,环境对于寿命的影响高于我们的预期。现在,《Nature》期刊再出一篇重磅:对于人类肠道微生物的组成,环境的作用同样远远大于基因!


图片来源:ISTOCK, CHRISCHRISW

基因或者环境,哪个对微生物组成的影响更大?这一直是科学界的一个争论话题。近年来的研究已经表明,共生于我们体内的微生物几乎影响人类健康的每一方面。个体之间的微生物结构差异,被证实与肥胖、情绪等多种病症有关联。部分科学家认为,这种差异起源于我们的基因,由“先天”主导。

然而,现在,来自于Weizmann 科学研究所的计算机学专家Eran Segal团队给出的答案却是:遗传学在微生物组成上发挥着较小的作用。相反,环境对于其组成影响更大。同时,研究表明,肠道菌群与健康之间的关系也远比我们想象得要重要。


图片来源:Nature(doi:10.1038/nature25973)

只有约2%

研究团队采用了一个独特的数据库——收集有以色列1,046位成年人(包括什肯纳齐、北非、也门人、塞法尔迪、中东后裔等)的血液、粪便样本数据(一个关于个性化营养的纵向研究)。

之所以选择在以色列,是因为这里人口非常多样化(犹太人移民至以色列的时间较短),而且他们现在有一个共同的生活环境。“我们需要区分遗传和环境对于微生物的影响,首要条件是有一个天然、理想的地方。” Eran Segal解释道。

除了遗传数据和微生物组成分外,研究团队还采集了包括饮食习惯、生活方式、服用药物等信息。在比较受试对象的遗传信息,以及各自肠道微生物的多样性之后,他们发现,基因并不是影响微生物组成的重要因素,相反作用很小——只有约2%。

环境影响

为了验证环境对于微生物的影响程度,Segal团队分析了两类人群——从未生活在一起、但是有亲缘关系的人;生活在一起、并没有亲缘关系的人。他们发现,没有在一起生活的亲人,其肠道菌群组成差异明显,而对于一起生活的人,他们的微生物组成却类似。

结合庞大的数据,研究人员发现,饮食、生活方式是影响微生物组成的最主要因素。

小部分肠道微生物可遗传

Segal团队分析了2016年一项针对1126对双胞胎微生物组成的研究数据,用于验证人类肠道微生物是否会遗传给下一代。结果显示,约1.9-8.1%的微生物是可遗传的。

“这两项研究结果是一致的。” 康奈尔大学的微生物学家Emily Davenport表示道,他参与的“双胞胎项目”揭示,5.3-8.8%的肠道微生物是可遗传的。

反过来,它联合基因影响健康

肠道微生物差异会反过来影响宿主什么?Segal团队将基因数据与微生物数据结合,发现这一整合可以准确预测人类的表型,包括肥胖、胆固醇水平等。具体而言,考虑环境、遗传双重因素之后,微生物会影响36%的高密度脂蛋白胆固醇水平差异、25%的身体质量指数(BMI)差异。

这些结果强调了微生物在疾病预测上的比重。“了解哪些细菌是遗传的,这有助于开发基于微生物的靶向疗法。”研究人员推测,“我们不能改变基因,但是可以影响,甚至于重塑体内的微生物组成。

参考资料:

Genetics or lifestyle: A study brings new hope for improving our health

Environment, Not Genetics, Primarily Shapes Microbiome Composition

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