Nature Genetics:科学家揭示基因和饮食对宿主-微生物相互作用和疾病发生的影响
来源：本站原创 2022-03-23 18:27
人类遗传变异通过环境和宿主因素的复杂组合影响肠道微生物群。人胃肠道微生物与生理之间的微妙相互作用可以影响发育和健康的多个方面，或引发疾病。越来越多的证据表明人类基因变异影响其肠道菌群组成和调节。此外，参与免疫和代谢过程以及疾病的基因也与肠道微生物的变异有关，而个体肠道微生物群在很大程度上受饮食和药物等环境变量的影响。近日，发表在Nat Genet上的一篇题为
人类遗传变异通过环境和宿主因素的复杂组合影响肠道微生物群。人胃肠道微生物与生理之间的微妙相互作用可以影响发育和健康的多个方面，或引发疾病。越来越多的证据表明人类基因变异影响其肠道菌群组成和调节。此外，参与免疫和代谢过程以及疾病的基因也与肠道微生物的变异有关，而个体肠道微生物群在很大程度上受饮食和药物等环境变量的影响。近日，发表在Nat Genet上的一篇题为“Combined effects of host genetics and diet on human gut microbiota and incident disease in a single population cohort”的学术性论文综合分析了宿主基因和饮食对人肠道微生物和疾病的影响。
在这项研究中，研究人员使用一个单一的大规模人群队列，包含5，959个基因型个体，具有匹配的肠道微生物宏基因组，以及饮食和健康记录(流行和随访)，描述了与微生物丰度相关的基因变异，确定了人类基因型和肠道微生物丰度之间的全基因组关联。进一步利用额外和广泛的健康登记和饮食个体数据，调查饮食和基因型对特定宿主-微生物关联的影响，并预测与肠道微生物变异有关的疾病发病率。
结果显示，共有471个不同的基因组数据库(GTDB)类群分类，代表17%的测试的分类单元，包括11个门、19个科、24个属、62个科、146个属和209个种，与至少一个基因变异相关。研究鉴定了567个独立的SNP分类群，发现了31种不同的遗传变异与39个关键种相关的微生物分类单元相关，这些物种在微生物群落调节和功能中发挥关键生态作用。
研究发现，LCT位点与微生物变异密切相关，该位点与欧洲成年人乳糖酶耐受有关。该位点变异与双歧杆菌和其他类群相关，但它们因乳品摄取量的不同而不同。在成人期产生乳糖酶的个体中，双歧杆菌的丰度不受乳品摄入量的影响。然而，乳糖不耐受个体中的常规乳制品饮食的双歧杆菌丰度显着增加。此外，研究发现，Faecalicatena lactaris的水平与ABO基因相关联，并把人体分泌的血液抗原作为肠道中优先利用的能量来源。粪肠球菌的水平与MED13L位点的变异有关，这与结直肠癌有关。孟德尔随机化分析表明摩根氏菌对重度抑郁症有潜在的因果效应，与观察性疾病事件一致。
图 人类基因和肠道微生物变异的全基因组关联
总之，该研究确定并描述了宿主-微生物群相互作用及其与疾病的复杂关联性。（生物谷Bioon.com）
参考文献：Qin， Y.， Havulinna， A.S.， Liu， Y. et al. Combined effects of host genetics and diet on human gut microbiota and incident disease in a single population cohort. Nat Genet 54， 134–142 (2022). https：//doi.org/10.1038/s41588-021-00991-z
肠道微生态与人体健康密切相关，科研学者围绕肠道微生物与免疫系统、代谢性疾病、消化系统疾病、肿瘤、神经系统疾病、药物代谢等的关系展开大量研究，多组学、测序方法更新迭代、合成生物学、菌群移植、AI等技术的发展也为肠道研究带来了强大助力，肠道微生态的研究逐步向精细化和纵深化前行。
“生物谷”作为一直深耕生物医药领域领先的生物行业平台，将在上海举办2022年(第八届) 肠道微生态与健康国际研讨会。本次大会将由生物谷、上海第十人民医院、中科院上海巴斯德研究所联合主办。本次会议将继续秉承关注学术前沿、同时助推产业转化的优良传统，邀请科研院所知名专家学者、医院相关科室临床医生、产业代表、行业领军企业、监管机构与媒体等共同参与本次大会，同时集结技术、资本优势资源，凝聚产业发展向心力、共同推进肠道微生态研究的临床应用及产业转化。
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