eLife：肠道微生物群受宿主基因的影响

来自英国和德国的研究人员发现，老鼠体内的肠道细菌与宿主共同进化。

科学家说，你的肠道微生物群，即生活在你消化系统中的细菌群落，不仅受你的饮食和环境的影响，还可能受你的基因的影响。  

一组来自英国和德国的研究人员研究了家鼠的微生物群，发现老鼠宿主的基因组成对肠道细菌的组成有重大影响，许多物种可以从一代遗传到下一代。他们还发现了这些微生物和它们的老鼠宿主一起进化和多样化的证据。

他们研究了肠道微生物组和与人类疾病相关的基因之间的联系，例如炎症性肠病(IBD)，发现这些基因确实聚集在与肠道微生物组成相关的基因组区域。

在美国，研究人员分析了杂交小鼠中肠道细菌的丰度，并观察了微生物多样性与小鼠宿主基因之间的关系。有趣的是，他们发现已知的在哺乳动物宿主中共同多样化的细菌更有可能被遗传，这表明与这些特定的分类群可能正在发生共同进化。

基尔大学进化医学学部和马克斯普朗克进化生物学研究所(MPI-EB)的研究人员，由约翰·贝恩斯教授和巴斯大学的莱斯利·特纳博士领导，研究了家鼠的杂交后代，这些家鼠的基因比实验室培育的同类更多样化。

小鼠被喂食相同的饮食，因此微生物组的相似或不同可能归因于基因，而不是环境。

巴斯大学米尔纳进化中心讲师莱斯利·特纳博士说:“以前对小鼠肠道微生物组的绘图研究主要基于实验室近亲繁殖菌株，这些菌株遗传多样性有限，缺乏一些原生微生物。”

“另一方面，来自野生的杂交小鼠在基因上更多样化，并保留了与野生微生物组的相似性。因此，我们的研究有更大的机会捕捉自然界正在进行的进化过程。”

虽然以前研究过小鼠肠道微生物群的遗传图谱，但这是首次在野生杂交小鼠中进行。

特纳博士补充说:“研究实验室老鼠和野生老鼠有点像研究狗而不是狼。

“虽然我们之前发现的一些基因在实验室小鼠研究中被强调为导致肠道疾病的候选基因，但我们也发现了一些可能与肠道相关的疾病有关的新候选基因。

“接下来，我们想更详细地研究这些新的候选基因，以找出它们在维持与微生物关系中的确切角色。”

该论文的第一作者、来自德国马克斯普朗克进化生物学研究所的邵尼·多姆博士说:“我们的基因图谱显示，微生物组中大约120种不同细菌类群中有400多个基因区域与丰度变化有关。我们能够将这个庞大的数字缩小到大约80个高可信度的候选基因，其中许多已知参与了与细菌的识别和交流。”

特纳博士说:“我们的研究首次建立了在物种形成过程中，遗传力和细菌与其宿主的多样化程度之间的关系。

“我们希望更好地理解小鼠宿主-微生物相互作用的遗传结构，可以帮助我们对人类肠道相关疾病提供新的视角，并为这些疾病的治疗和管理提供新的见解。”

文章标题

Key features of the genetic architecture and evolution of host-microbe interactions revealed by high-resolution genetic mapping of the mucosa-associated gut microbiome in hybrid mice