在世界范圍內(nèi)，不同人類種群之間會(huì)在體質(zhì)、形態(tài)等方面存在差異；但絕大多數(shù) 人腸道微生物組 （腸道菌群）中卻有著許多相同的細(xì)菌和古細(xì)菌物種。眾所周知，這些小生命與人類健康密切相關(guān)，并已被廣泛的研究證實(shí)，它們是導(dǎo)致人類各種疾病的“始作俑者”，并且大多數(shù)僅活在人類腸道中。

生活在不同國(guó)家或地區(qū)的個(gè)體，腸道細(xì)菌組成和多樣化會(huì)存在明顯的差異。雖然，飲食是其中一個(gè)重要的決定因素，但這種特異性是否來(lái)自人類與其微生物之間共同進(jìn)化的歷史有關(guān)？到目前為止，關(guān)于人類腸道中的細(xì)菌來(lái)自哪里還是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。2022年9月15日，發(fā)表在《 Science 》上的一項(xiàng)新研究中，來(lái)自馬克斯普朗克生物學(xué)研究所微生物組科學(xué)系領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在非洲、亞洲和歐洲的個(gè)體微生物組數(shù)據(jù)中首次系統(tǒng)比較了人類與其腸道細(xì)菌的進(jìn)化史，發(fā)現(xiàn)了兩者共同進(jìn)化的證據(jù)。

先前的研究表明，腸道細(xì)菌譜系的一小部分與原始人類祖先一起形成了物種，但這種共同多樣化模式是否在人類宿主中擴(kuò)展還有待證實(shí)。自從人類走出非洲后，人口在全球范圍內(nèi)不斷增長(zhǎng)。飲食和生活方式也隨著時(shí)間推移發(fā)生了巨大的變化。然而，特定的腸道細(xì)菌菌種不但沒(méi)有消失，而且已經(jīng)與人類“同呼吸，共命運(yùn)”。因此，識(shí)別與人類共存的菌種對(duì)于理解腸道細(xì)菌如何隨著其人類宿主的共同進(jìn)化，以及兩者之間的相互作用具有重要意義。 在這項(xiàng)新研究中，該團(tuán)隊(duì)首次系統(tǒng)地比較了人類與其腸道微生物的進(jìn)化史。他們?yōu)閬?lái)自加蓬、越南和德國(guó)的1225名母子參與者（839名母親和386名兒童）及其腸道中發(fā)現(xiàn)的59個(gè)微生物分類群創(chuàng)建了系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，以評(píng)估人類種群之間和種群內(nèi)共享的腸道細(xì)菌菌種之間的共同多樣化，并使用統(tǒng)計(jì)測(cè)試來(lái)調(diào)查這些發(fā)育樹(shù)的匹配程度。

他們發(fā)現(xiàn)， 36個(gè)（61%）分類群與其人類宿主的進(jìn)化歷史相匹配。這意味著，當(dāng)?shù)谝慌祟愖叱龇侵藓蟮拇蠹s10萬(wàn)年間，這些腸道細(xì)菌就與其宿主“形影不離”，二者“攜手”共同多樣化（共同進(jìn)化）。在國(guó)家與國(guó)家之間，和國(guó)家內(nèi)部，人類及其腸道細(xì)菌的平行進(jìn)化歷史都是顯而易見(jiàn)的 。

研究人員表示，對(duì)腸道細(xì)菌會(huì)如此密切跟隨其人類宿主進(jìn)化歷史這一事實(shí)感到驚訝。同樣值得注意的是，與人類歷史最密切相關(guān)的菌種是那些現(xiàn)在最依賴腸道環(huán)境的菌株 。事實(shí)上，一些與人類一起進(jìn)化的細(xì)菌（如 厚壁菌門(mén) ）在很大程度上依賴于人類腸道環(huán)境，它們具有更小的基因組，并且對(duì)氧氣水平和溫度更加敏感。這些特性使它們難以在人體外生存。相比之下，與人類歷史關(guān)聯(lián)較弱的細(xì)菌（如 擬桿菌屬 ）表現(xiàn)出更多與自由活細(xì)菌相似的特性。

一些腸道細(xì)菌的行為就像它們是人類基因組的一部分，正處在從“自由的活細(xì)菌’到依賴人體環(huán)境的梯度上，它們顯示出似乎已經(jīng)獲得了對(duì)宿主不可逆的依賴性。這從根本上改變了我們對(duì)人類腸道菌群的看法。 隨后，研究人員對(duì)兒童參與者（平均年齡7.4個(gè)月）的腸道宏基因組進(jìn)行了采樣。與其母親的數(shù)據(jù)結(jié)合分析，讓他們有了一個(gè)前所未有的機(jī)會(huì)來(lái)測(cè)試兒童腸道菌群的共同多樣化模式。在測(cè)試的20個(gè)最常見(jiàn)的兒童分類群中，有9個(gè)顯示出共同多樣化的證據(jù)。其中， 長(zhǎng)雙歧桿菌顯示出最有力的共同多樣化 。幾個(gè)分類群的協(xié)同多樣化信號(hào)在加蓬和德國(guó)的兒童中得到擴(kuò)展，但在越南兒童參與者中沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。這些結(jié)果表明 ，生命早期腸道常見(jiàn)的細(xì)菌也與人類共同多樣化。

此外，研究人員還通過(guò)分析來(lái)自喀麥隆、韓國(guó)和英國(guó)參與者的類似數(shù)據(jù)集發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。該團(tuán)隊(duì)表示，與腸道菌群相關(guān)的人類健康狀況從營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩、過(guò)敏、再到一系列重大慢性疾病。這些疾病的發(fā)病率與人種群有關(guān)，而腸道菌群的多樣性也與人種群有關(guān)。已知一些與人類共存的菌種，如 普雷沃氏菌 （Prevotella copri），  直腸真桿菌 （Eubacterium rectale）和 長(zhǎng)雙歧桿菌 （Bifidobacterium. longum），它們的功能會(huì)根據(jù)人類種群的不同而存在差異。因此， 對(duì)不同人群腸道細(xì)菌菌株差異的認(rèn)識(shí)將帶來(lái)靶向微生物組的個(gè)性化療法 。總之，這項(xiàng)研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了針對(duì)特定人群開(kāi)發(fā)靶向微生物組療法的重要性。