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微生物與人類共同進化數百萬年

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-03瀏覽次數:1379

不同類型的消化道微生物與人類一起進化了數百萬年。圖片來源:j.luecke /德克薩斯大學

這個消息不是人類的進化。根據一項新的研究,數十萬億個微生物在史前聾人階段伴隨著人類,并沿途發展。但該研究還發現人類也失去了一些仍然存在于人形表親中的古老微生物,這可能解釋了一些人類疾病,甚至是肥胖和精神疾病的根源。

研究人員已經知道人類和其他猿類攜帶許多類型的細菌,特別是在消化道中,這些細菌稱為微生物組。這些微生物來自哪里?是來自人類的古老祖先,還是來自周圍的環境?對所有哺乳動物中糞便細菌的研究表明,遺傳微生物要比從環境中獲得微生物容易得多。然而,其他研究表明,食物在塑造人體消化細菌方面起著重要作用。

為了找到問題的答案,andrewmoeller把注意力轉向了野猿。作為博士論文的一部分,進化生物學家,現在是加州大學伯克利分校的博士后研究員,研究了47只坦桑尼亞黑猩猩,24只剛果倭黑猩猩,24只喀麥隆大猩猩和16只康涅狄格州。從人類糞便樣品中分離出的胃腸道細菌。

在這些樣本中,默勒將他在德克薩斯大學奧斯汀分校的同事和同事們比作人類胃腸道細菌中常見的快速進化基因的DNA序列。研究人員隨后將不同的DNA基因序列添加到譜系中。

事實證明,人類消化道中的大部分細菌已經與我們一起進化了很長時間。默勒發現,猿和人類三大消化系統中的兩種可以追溯到1500萬年前的共同祖先,而不是周圍的環境。但隨著不同種類的猿類從這種祖先進化而來,它們的消化細菌分化成新的菌株并開始平行進化以適應不同的飲食,棲息地和宿主胃腸道疾病。

研究人員在7月22日的期刊《科學》上報告了這項研究的結果。如今,這些微生物很好地適應了人體消化道,有助于培養我們的免疫系統,指導腸道的發育,甚至調節人類的情緒和行為。

項目負責人,德克薩斯大學進化生物學家Howardochman說:“令人驚訝的是我們的消化菌群。我們可以從環境中的許多來源獲得它們,實際上已經在我們體內存在了這么長時間。進化“。

研究人員發現,在猿類分化后,一些猿類在其他猿類中失去了獨特的菌群,這可能是適應宿主的另一個標志。

在最后的實驗中,研究人員對人體微生物組進行了更深入的研究。他們比較了所有猿類中分析的相同DNA序列,但這次僅限于康涅狄格州和非洲馬拉維。研究人員發現,來自這些非洲人和美國品系的菌株與170萬年前相反,后者與最初出自非洲的人類祖先一致。根據Moeller的說法,這意味著消化細菌可以用來追蹤早期人類和動物的遷移。

有趣的是,美國人缺乏在馬拉維,大猩猩和黑猩猩中發現的一些菌株,這與工業化社會中觀察到的人體消化道中微生物多樣性的普遍減少一致,可能是食品和抗生素。使用導致了這種變化。

加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學的Justinsonnenburg沒有參與這項研究,他認為這項研究“在理解人類微生物群共同進化的歷史方面邁出了重要的一步。” Sonnenburg說:“它完美地表明,數百萬年來,消化道微生物代代相傳。”

紐約大學微生物學家Martin Blasser對此表示贊同。他說:“從母親到年輕人,溝通的道路經歷了數十萬代。”

然而,一些存在于其他猿類中但已消失在人體內的菌株已經變成了紅光,對人類健康有益。 Blaser說:“如果孕婦在懷孕期間服用抗生素怎么辦?如果她在分娩時服用抗生素怎么辦?”

“我們正在研究消化微生物對我們健康的重要性,”Sonnenburg說。 “這些發現對于我們了解真正健康的微生物組應該是什么非常重要。”

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