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“猿粪”能给我们的健康提供些许线索?

MNT 2018-05-10

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检查黑猩猩和大猩猩粪便中的细菌可以深入了解我们的微生物群落是如何随时间推移而发生变化的。这项发表在Nature Communications上的最新研究提供了关于微生物群是如何影响我们的健康相关线索。

近年来,对于肠道菌群的研究是科研领域的一个热门话题。这些研究发现,在我们体内数量多达数十亿的“沉默乘客”对我们的总体健康状况的重要性远远超过以前的想象。这些肠道菌落涉及各种各样的疾病,从关节炎到抑郁症,从焦虑到癌症。我们对肠道细菌与我们健康之间相互作用的理解日益深入。

我们肠道内的细菌种类和数量在一定程度上取决于我们提供的饮食。而且,随着时间的推移人类改变了饮食习惯,微生物组也会随之改变。饮食结构,尤其是西方饮食结构即使与我们100年前的祖先相比也是完全不同的,更不用说数百万年前出现在地球上的早期人类了。

人类的消化系统虽然与我们最亲近的亲戚——类人猿,确实有差异,但人类和类人猿的消化系统还是有相似性的。而且,当物种的进化分离之后,人类和类人猿并沿着各自的进化道路进化后,我们的饮食也还是可能存在很多共同点的。

这意味着生活在我们肠道中的细菌类型至少在最初时与我们这些毛茸茸的远亲是相似的。今天仍然有相似之处,但是,随着我们的饮食习惯发生变化,我们的微生物群也发生了变化。

我们饮食中这种巨大的变化对我们的微生物组和相关的健康意味着什么,这是一个棘手的问题。最近在Nature Communications上发表的一项研究可能会为我们提供一个起点。

猿粪的微生物群落

纽约州纽约市哥伦比亚大学公共卫生学院感染与免疫中心(Center for Infection and Immunity at Columbia University's Mailman School of Public Health in New York City, NY)的研究人员对猿粪进行了调查,来研究相关的问题。研究人员特别检验了来自刚果共和国僧伽地区的大猩猩的粪便样本,这些样本是由野生动物保护协会收集的。样本的时间跨度在3年以上,以便让他们了解肠道细菌数量如何季节性变化。

作者指出,在黑猩猩和大猩猩中,微生物组随着季节和饮食的变化而显着变化。例如,在炎热干燥的夏季,水果是黑猩猩和大猩猩的主要食物来源,而在每年剩余时间里,黑猩猩和大猩猩的饮食主要是纤维叶和树皮。

流行病学助理教授Brent L. Williams博士解释了他们所看到的主要变化,大猩猩粪便中可以帮助大猩猩分解纤维植物的细菌,每年一次由另一组细菌取代,而这些细菌存在于大猩猩吃水果的几个月期间,这些细菌依靠肠道的粘液层存活。

有趣的是,这些变化反映了坦桑尼亚Hadza地区土著居民的情况,他们依靠狩猎采集卫生,同样依赖季节性食物供应。相比之下,就平均美国公民的微生物群落而言,不会发生季节变化。因为我们几乎可以在一年中的任何时候获取我们想要的任何类型的食物。

该团队也注意到其他差异。该研究的第一作者Allison L. Hicks说:虽然我们的人类基因组与我们最亲近的亲属有很多相似之处,但我们肠道中的“第二个基因组”(微生物群落)有一些重要的区别,包括多样性减少和细菌缺乏,特别是对纤维发酵很重要的古细菌。

这些差异对我们的健康有影响吗?

Brent L. Williams博士说:我们的微生物群落与我们最近的生物学近亲如此不同,这一事实说明了我们的饮食结构有着很大的改变,我们摄入更多的蛋白质和动物脂肪,但纤维素的摄入却减少了。如前所述,在纤维素食物较少的夏季,巨猿的微生物群主要由以肠道粘液层为食的菌株支配。

Brent L. Williams博士说:许多人类可能生活在纤维素摄入不足的状态,这种状态可能会促进细菌的生长,从而降低我们的保护性粘膜层,这可能会影响肠道炎症,甚至结肠癌。

当然,这些理论需要进一步研究,但该研究从一个有趣的方向探究了人类健康。正如该研究的第一作者Allison L. Hicks所说的那样,了解我们所失去的这些微生物是如何影响健康和疾病将成为未来研究的重要领域。

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