Ethnic differences in gut microbiota composition and functional capacity persist over six years in the HELIUS multi-ethnic longitudinal cohort
一项针对 HELIUS 多民族队列进行的为期六年的纵向研究表明，尽管肠道微生物群组成会发生一定的随时间变化的改变，但在共同的城市环境中，不同民族在微生物组成和功能能力方面仍存在显著差异，且这些差异的预计半衰期约为二十年。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
在人体肠道内，一个由细菌、病毒和真菌组成的庞大且无形的生态系统正不知疲倦地工作着，帮助消化食物、训练免疫系统并抵御疾病。这个被称为“微生物组”的群体因人而异。它受遗传、饮食、生活方式以及居住地等复杂因素的影响，呈现出显著的个体差异。几十年来，科学家观察到来自不同种族背景的人通常携带截然不同的微生物集合，即使他们生活在同一个城市并食用相似的食物。这种差异不仅仅是一个生物学上的奇趣现象；它可能有助于解释为什么某些种族群体面临更高的心脏病和糖尿病风险。然而，一个关键的问题仍悬而未决：如果来自不同背景的人在同一个城市环境中共同生活多年，他们的肠道微生物最终会融合在一起，还是会保持各自的独特性？
为了回答这个问题，研究人员转向了一项名为 HELIUS 的长期研究，该研究正在追踪来自六个不同族群（荷兰裔、非洲苏里南裔、南亚裔苏里南裔、加纳裔、土耳其裔和摩洛哥裔）的数千人。研究团队在研究开始时收集了近 2,000 名参与者的粪便样本，并在六年后再次进行采集。通过分析这些样本中的遗传物质，他们可以精确追踪微生物群落随时间的变化情况。他们观察了存在的细菌类型、这些细菌的具体菌株，以及微生物用于分解食物和抵抗抗生素的功能性工具。其目标是观察在同一个西方城市生活半个十年，是否足以抹去这些群体之间根深蒂固的差异。
研究结果表明，虽然肠道微生物组是动态且不断变化的，但不同种族之间的差异却异常顽固。在六年的时间里，研究人员观察到某些群体的微生物（特别是摩洛哥裔）变化较大，而荷兰裔和南亚裔苏里南裔则相对稳定。尽管存在这些个体层面的变化，但每个种族独特的微生物特征依然存在。即使在阿姆斯特丹生活了数十年，一名南亚裔苏里南参与者的肠道细菌仍然与荷兰参与者有着明显的区别。研究计算出，如果按照观察到的这种变化速率，大约需要二十年时间，这些群体的差异才会缩小到最初的一半。这表明，塑造微生物组的力量——很可能是长期持有的文化饮食习惯、家族传统，以及可能的住房或早期生活暴露等因素——比六年间共享城市环境的影响力更为强大。
研究人员还发现，驱动个体肠道发生变化的因素与其种族背景关系不大，而更多地与健康状况和药物使用有关。那些患上 2 型糖尿病或开始服用某些药物（如高血压或糖尿病药物）的参与者，其微生物群落表现出了更剧烈的变化。例如，与没有此类疾病的人相比，糖尿病患者的肠道细菌更替现象更为显著。这表明，虽然种族为个人的肠道景观搭建了舞台，但重大的健康事件和医疗治疗才是这场戏中引起显著变化的“演员”。
通过进一步挖掘特定类型的细菌，研究团队关注了一种名为 Alistipes putredinis 的物种，它展现出了最有趣的演变模式。在研究开始时，这种细菌在荷兰参与者中很常见，但在南亚裔苏里南参与者中较少见。在六年的时间里，南亚裔苏里南群体开始更频繁地获得这种细菌，使其水平向荷兰参与者靠拢。然而，这种趋同仅限于物种本身的出现。当研究人员观察该物种内部的遗传构成——即具体的菌株时，他们发现菌株本身保持着独特性。南亚裔苏里南参与者获得了新的菌株，但这些新菌株并未以取代现有菌株的方式来抹除种族差异。相反，两个群体继续保有不同遗传版本的同种细菌。
研究还考察了这些微生物的功能能力，特别是它们产生用于分解食物的酶。荷兰参与者通常具有较高的分解复杂植物纤维的能力，而南亚裔苏里南参与者则表现出不同的模式。随着时间的推移，其中一些功能性差异略有缩小，但整体差距依然巨大。同样，在观察抗生素抗性基因（即允许细菌在接触抗生素时生存的遗传指令）时，两组人群的基因总量在六年间均有所下降，这可能反映了荷兰抗生素使用量的普遍减少。然而，存在的特定抗性基因类型在两组之间仍保持不同，荷兰参与者保留了比南亚裔苏里南参与者更多样化的抗性基因集。
最终，这项研究描绘了一幅人类肠道微生物组作为一种具有韧性的系统的图景，它能长期承载一个人背景的印记。虽然居住在现代城市并共享相同的食物供应可以推动微生物组向新的方向微调，但它并不能迅速抹去由文化、遗传和历史所建立的深层差异。研究表明，在可预见的未来，生活在同一城市的不同种族群体的肠道微生物组仍将保持各自的独特性。这对医学研究具有重要意义，它提醒科学家，在研究肠道健康或开发针对糖尿病等疾病的疗法时，必须考虑到这些持久的种族差异，而不是假设共享的环境会让所有人的生物学特征变得一致。事实证明，肠道微生物组是关于“我们是谁”以及“我们来自哪里”的长效记忆。
您所在领域的论文太多了？
获取与您研究关键词匹配的最新论文每日摘要——附技术摘要，使用您的语言。