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Science:肠道微生物随季节变化,虽然你不是哈扎人

 广州平淡 2018-12-11

picture from Internet

解析文章首发于唧唧堂网站www.jijitang.com

解析作者|吴兴翰审校编辑|Runsong



本文是针对《Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania》(《坦桑尼亚哈扎人狩猎采集者肠道微生物的季节变化》)的一篇论文解析,该论文于2017年8月25日作为当期封面发表在《Science》上。


该论文由美国斯坦福大学、德克萨斯人类食物项目、圣迭戈加利福尼亚大学、纽约大学、英国伦敦大学国王学院、圣托马斯医院、加拿大西安大略大学、坦桑尼亚国家医学研究所等科研机构共同完成。其中斯坦福大学医学院的Samuel A.Smits与伦敦大学国王学院的Jeff Leach为本篇文章的共同第一作者。


研究背景


坦桑尼亚的哈扎人是世界上仅存的狩猎部落,他们不种植粮食,也不增加家畜或永久性住所,以原始的狩猎和采集方式获得食物。哈扎人的饮食结构比较单一,他们几乎从未摄入抗生素和加工食品。 他们的饮食结构受季节影响很大。在旱季,他们通常以狩猎和植物块茎为食;在雨季,他们会更多的食用蜂蜜和浆果。这种饮食结构导致他们的肠道微生物菌群易于对食物中粗纤维的消化。之前的研究也表明,哈扎人男性与女性由于分工不同,体内的肠道微生物菌群也有很大不同。下图中是哈扎人食物的主要种类,他们分别是狩猎得来的肉类,各类采集获得的浆果,以及猴面包树的果实。


哈扎人的饮食结构(图片来自于网络)


肠道微生物菌群参与人体和健康的诸多方面,之前的大多数研究都集中在西方工业地区人口。很少对非工业地区的人口进行研究。数百万年来,人类和微生物种群相伴相生。肠道菌群帮助人类适应对不同种类食物的消化。本研究以哈扎人狩猎采集者为研究对象,为科研工作者提供了难得的参考。


研究方法


该研究在不同季节收集了来自188个哈扎人的350个粪便样本及饮食数据进行菌群分析。为了获得这些粪便,Leach花费两年时间和哈扎人生活在一起,细心收集了这些个体在不同季节的粪便。


研究结果


哈扎人肠道微生物菌群构成具有周期性且季节性不同


哈扎人肠道微生物对不同营养物质的消化分解能力具有季节性


不同地区样本肠道菌群不同与生活方式相关


作者对哈扎人肠道微生物菌群进行分析,发现哈扎人肠道微生物菌群具有周期性和季节不同性。其中,在旱季和雨季的间隙,哈扎人肠道中70%的拟杆菌会消失,但在这段时间之后,这些拟杆菌会重新出现。


在哈扎人的肠道中,Prevotellaceae,Spirochaetes,Succinivibrionaceae,Lachnospiraceae 四个科的细菌受季节改变最为显著。同时,将哈扎人肠道微生物菌群与来自于16个国家18个人群的微生物菌群进行比较,发现工业化地区拟杆菌在菌群中占比21%,显著高于传统食物地区拟杆菌在菌群中占比0.8%。另外,在哈扎人和其他进食传统食物人群中的2种普遍存在的细菌,在进食非传统食物的人群中罕见或完全无法检测到。与美国人相比,哈扎人肠道具有更多加工植物碳水化合物的酶,但抗生素耐药性基因偏少。


在之前的研究中,科研人员也发现,哈扎人族群肠道微生物菌群非常的独特,具有高水平的细菌如密螺旋体(Treponema)——在西方人群中它通常被认为是疾病的征兆,和低水平的其他细菌如双歧杆菌(Bifidobacterium)——在亚洲和西方人群中普遍认为它是对人体有益的微生物,同时有一些列的保健品和药物帮助人们加强双歧杆菌的补充。虽然如此,但是哈扎人甚少患有由于肠道菌群失衡引起的一系列疾病。因此,肠道微生物菌群结构健康与否,可能与我们的生活环境相关。细菌的遗传多样性可能是肠道微生物组健康和稳定性的最重要标准。


小编的话:

Leach为了搞科研真实煞费苦心,不仅吃住和哈扎人在一起,还不辞辛苦的收集粪便。此外,Leach还给自己进行了哈扎人粪便移植。相关结果尚未发表。近年来,越来越多的科学研究证明,我们的身体状态,甚至大脑都与我们的肠道微生物菌群相关。由此可见,对人类肠道微生物菌群的研究具有相当大的意义。


参考文献:

Samuel A. Smits, Jeff Leach, Erica D. Sonnenburg, et al. Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania. Science 25 Aug 2017:Vol.357,Issue 6353,pp.802-806 DOI:10.1126/science.aan4834

Schnorr S L, Candela M, Rampelli S, et al. Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers[J]. Nature Communications, 2014, 5(3654):3654.

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