多年來(lái)，生命科學(xué)和醫學(xué)研究的重點(diǎn)是生活在身體內部和身體上的微生物如何影響中央生命過(guò)程，從而影響宿主生物的健康和疾病。其中，基爾大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)能夠收集到大量線(xiàn)索，表明身體的微生物定植，即所謂的微生物組，與疾病的發(fā)展存在因果關(guān)系。尤其是慢性炎癥性腸病 (IBD) 似乎與微生物組的組成和平衡密切相關(guān)。近幾十年來(lái)，與許多其他所謂的環(huán)境疾病一起，它們的發(fā)病率急劇上升。研究人員發(fā)現了人類(lèi)微生物組中微生物多樣性大幅下降的一個(gè)可能原因。微生物組的貧乏可能是由于西方社會(huì )生活條件的根本變化，其特點(diǎn)是工業(yè)化生產(chǎn)的食品、全面的衛生措施、大量使用抗生素和社會(huì )孤立的生活方式等。研究人員看到了未來(lái)干預恢復健康微生物組的巨大潛力。比較微生物組研究提供了定義這種健康狀態(tài)的重要線(xiàn)索——包括非西方化的人類(lèi)社會(huì )和動(dòng)物。研究人員看到了未來(lái)干預恢復健康微生物組的巨大潛力。比較微生物組研究提供了定義這種健康狀態(tài)的重要線(xiàn)索——包括非西方化的人類(lèi)社會(huì )和動(dòng)物。研究人員看到了未來(lái)干預恢復健康微生物組的巨大潛力。比較微生物組研究提供了定義這種健康狀態(tài)的重要線(xiàn)索——包括非西方化的人類(lèi)社會(huì )和動(dòng)物。

基爾大學(xué)的研究人員現在在協(xié)作研究中心 (CRC) 1182“元有機體的起源和功能”的框架內進(jìn)行了廣泛的比較分析，分析了來(lái)自 38 種不同動(dòng)物物種的 368 份糞便樣本，范圍從反芻動(dòng)物到靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物。他們的目的是研究不同物種之間的進(jìn)化關(guān)系和外部生活條件對微生物組組成的影響。他們在七個(gè)德國動(dòng)物園收集了樣本材料，并將其相互比較，也與人類(lèi)樣本進(jìn)行了比較。通過(guò)基因組測序確定其中包含的微生物物種，他們因此能夠表征各種動(dòng)物物種的不同微生物組組成。臨床分子生物學(xué)研究所(IKMB)的研究團隊，由安德烈弗蘭克教授領(lǐng)導的研究發(fā)現，例如，某些猴子物種的某些細菌物種的豐度正在下降，但人類(lèi)也是如此，而且它們的微生物組似乎不太多樣化，大概是為了適應它們生活條件的變化。研究人員也是 DFG 研究部門(mén) miTarget 的成員，他們在期刊上發(fā)表了他們的研究結果BMC 微生物學(xué)。

生活方式影響人類(lèi)和動(dòng)物的微生物組

微生物組的組成取決于許多不同的因素，包括飲食、環(huán)境影響或宿主生物之間的系統發(fā)育關(guān)系。為了確保在受控條件下收集數據，基爾的研究人員從漢堡、柏林和新明斯特動(dòng)物園中的圈養動(dòng)物和按照統一標準喂養的動(dòng)物身上獲取了樣本。這種合作對科學(xué)具有重要價(jià)值，因為它們可以提供易于獲取的樣本材料，從而為整個(gè)研究問(wèn)題提供重要的數據源。例如，在目前的工作中，在動(dòng)物園收集的材料構成了新生物庫的基礎，其中包含完全未知的微生物物種，因此具有重大的科學(xué)意義。

“當我們分析微生物組數據時(shí)，我們首先發(fā)現地理似乎對腸道細菌定植沒(méi)有重大影響，它在很大程度上與位置無(wú)關(guān)，”第一作者、微生物組實(shí)驗室負責人 Corinna Bang 博士說(shuō)。 IKMB。“相比之下，系統發(fā)育，即生物體的進(jìn)化關(guān)系——以及它們個(gè)體的基因組成——基本上在微生物組組成中起著(zhù)最重要的作用。不同物種之間的關(guān)系越密切，它們的微生物組就越相似是，因為它在漫長(cháng)的進(jìn)化過(guò)程中基本上是平行發(fā)展的。”

然而，在某些情況下，這一決定性因素會(huì )被特殊生活條件的影響所取代。CRC 1182 的研究人員在將某些非洲猴子物種的微生物組數據與南美洲猴子的微生物組數據進(jìn)行比較時(shí)，能夠闡明這一方面。雖然它們的親緣關(guān)系相對較近，但它們的生活方式卻大不相同：就非洲動(dòng)物而言，它們生活在地面上的大型社會(huì )社區中;他們的南美親戚，特別是在動(dòng)物園里，以相對孤立的小群體生活在樹(shù)上。令人驚訝的是，他們截然不同的生活方式也反映在各自微生物組組成的明顯差異上：“因此，生活方式的差異覆蓋了這里相對密切關(guān)系的影響。具體來(lái)說(shuō)，這意味著(zhù)與非洲動(dòng)物相比，南美猴的特征性個(gè)體細菌種類(lèi)明顯減少。我們懷疑微生物多樣性的這種下降與他們相對較少接觸的生活方式有關(guān)，”Bang 繼續說(shuō)道。

在這方面，基爾的研究人員看到了與人類(lèi)微生物群發(fā)展的重要平行關(guān)系。“微生物組中某些細菌種類(lèi)的喪失——尤其是螺旋藻和普氏菌，它們有助于消化富含纖維的植物性食物成分——不僅在南美洲猿中觀(guān)察到，而且在人類(lèi)中也觀(guān)察到。這些一致的模式支持了這樣的假設IKMB 的生物信息學(xué)家 Louise Thingholm 博士說(shuō)：“微生物組的枯竭可能與人類(lèi)生活條件的快速變化有關(guān)。”

促進(jìn)健康的微生物組

從進(jìn)化的角度來(lái)看，西方世界向工業(yè)和城市生活方式的轉變發(fā)生在過(guò)去幾十年的很短的時(shí)間內。因此，研究人員的一個(gè)假設是，人類(lèi)微生物群落——在幾千年來(lái)變化很小之后，就像在動(dòng)物王國中一樣——不再能夠適應西方生活方式的突然出現。這將是對微生物多樣性急劇下降及其眾多健康后果的合理解釋。“因此，未來(lái)微生物組研究的一項基本任務(wù)將是準確定義身體原始細菌定植的哪些成分需要恢復，以減輕或預防某些微生物組相關(guān)疾病，”miTarget 發(fā)言人 Franke 說(shuō)，

盡管前景廣闊，但在確定微生物組中的治療靶點(diǎn)方面，研究目前仍處于起步階段。一個(gè)微生物-友好的生活方式，而另一方面，已經(jīng)是當今可行的，主要包括減輕西方的問(wèn)題方面的生活方式，通過(guò)再次使微生物多接觸的方式多種多樣。

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