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圣路易斯华盛顿大学新闻

生活方式在决定肠道菌群组成方面胜过地理位置

美国华盛顿大学圣路易斯分校的一项新研究表明,美国动物园里的猿类肠道内的细菌群落与那些非西方饮食者的肠道内细菌群落更为相似,而与野生猿类的肠道构成更为相似。此外,即使是从未接触过抗生素的野生类人猿,也有携带抗生素抗性基因的微生物。

研究结果表明,与人的接触塑造了大猩猩和黑猩猩的肠道微生物群落或微生物群系,野生类人猿的肠道微生物群系为人类与类人猿的互动提供了线索,可能为保护这一濒危物种提供信息。这项研究还强调了一种方法,可以在新的抗生素耐药性基因在人体细菌中广泛存在之前识别它们,从而让研究人员有时间在这些基因威胁人类健康之前开发出对抗它们的工具。

这项研究发表在ISME杂志的网站上。

肠道微生物群为我们提供维生素,帮助消化食物,调节炎症,控制致病微生物。抗生素可以以持久的方式改变肠道微生物群的组成。

华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)病理学和免疫学、分子微生物学和生物医学工程教授、资深作者高塔姆·丹塔斯(Gautam Dantas)说:“几乎每个人出生时都携带有抗生素抗性基因的细菌,因此很难确切地弄清楚抗生素是如何影响人类肠道微生物群的。”“野生类人猿是我们最接近未使用抗生素的人类的物种。幸运的是,我们有机会与两位备受尊敬的灵长类动物学家合作。”

Crickette Sanz(右),艺术生物人类学副教授;科学家和研究助理Aime Galou Ossette在刚果共和国追踪猿类时交换了意见。研究人员戴上口罩,以避免人与野生猿类之间的潜在危险微生物交换。(照片由Goualougo Triangle Ape Project提供)

作者之一Crickette Sanz,艺术生物人类学副教授;华盛顿大学,大卫·摩根的研究员莱斯特·e·费雪猿的研究与保护中心林肯动物园在芝加哥和华盛顿大学荣誉研究员,研究野生黑猩猩和大猩猩在偏远地区在刚果共和国的诺娃贝尔·多基国家公园。该公园由野生动物保护协会和刚果政府管理。为了了解类人猿的肠道微生物群落,桑兹、摩根和他们的野外团队以已知的类人猿为研究对象,谨慎地采集了18只野生黑猩猩和28只野生大猩猩的粪便样本。这种非侵入性抽样方法使研究人员能够在不干扰猿的情况下收集猿的数据。

作者之一Crickette Sanz,艺术生物人类学副教授;华盛顿大学,大卫·摩根的研究员莱斯特·e·费雪猿的研究与保护中心林肯动物园在芝加哥和华盛顿大学荣誉研究员,研究野生黑猩猩和大猩猩在偏远地区在刚果共和国的诺娃贝尔·多基国家公园。该公园由野生动物保护协会和刚果政府管理。为了了解类人猿的肠道微生物群落,桑兹、摩根和他们的野外团队以已知的类人猿为研究对象,谨慎地采集了18只野生黑猩猩和28只野生大猩猩的粪便样本。这种非侵入性抽样方法使研究人员能够在不干扰猿的情况下收集猿的数据。

样本存储在液态氮,带到公园总部,和运输的独木舟下僧伽河,然后通过卡车布拉柴维尔,刚果共和国的首都,在那里,他们保存在冰箱里,直到他们可以运往Dantas本人交出密码的实验室,研究人员还收集和运送粪便样本81人住在郊区的公园。

与此同时,丹塔斯和第一作者泰特·坎贝尔——当时丹塔斯实验室的一名研究生——安排从圣路易斯动物园或林肯公园动物园的18只黑猩猩和15只大猩猩身上获取粪便样本。研究人员确定了大猩猩、黑猩猩和人类样本中存在的细菌种类和抗生素基因,并将研究结果与美国公众可获得的数据进行了比较美国、秘鲁、萨尔瓦多、马拉维、坦桑尼亚或委内瑞拉,遵循狩猎采集、农村农业或城市生活方式。

研究对象的肠道微生物群落分为两组。一组是狩猎采集者和农村农学家,他们的饮食通常以蔬菜为主,肉类和脂肪较少;这群人包括来自刚果共和国国家公园郊区的人们。第二组是吃西方肉食的城市人。野生大猩猩和黑猩猩形成了与人类群体不同的第三个群体。但圈养的类人猿属于第一组;他们与吃非西方饮食的人最相似。

“黑猩猩濒临灭绝,西部低地大猩猩濒临灭绝;它们的主要威胁是栖息地的破坏、偷猎和疾病。“测量肠道微生物群可能是监测类人猿暴露于人为威胁的一种方法,这样我们就可以确定关注的领域,并制定有效的、基于证据的缓解策略。”

研究人员还在野生猿类和刚果(布)人身上发现了几个以前不为人知的抗生素抗性基因,其中一个对粘菌素产生了抗性,粘菌素是一种最后的抗生素。目前,这些基因存在于对人类无害的细菌中。但是细菌有共享基因的能力,所以任何抗生素抗性基因都可能进入一种更危险的细菌。

坎贝尔说:“在这项研究中,野生类人猿的罕见取样机会让我们看到了未来。”“当我们在环境中发现这些新的抗生素抗性基因时,我们可以研究它们,并可能找到抑制它们的方法,以免它们出现在人类病原体中,使感染变得非常难以治疗。”

“将这项研究扩展到更广泛的环境保护领域,比如商业伐木区和旅游业务,这将是非常有趣的,”摩根补充说。“随着人类活动和相关的人为干扰的到来,野生类人猿可能暴露于抗生素抗性基因。我们不太了解抗生素耐药性是如何在自然环境中传播的,因此这可能会对人类公共卫生产生我们尚不了解的影响。那是我们想调查的事情


Campbell TP, Sun X, Patel VH, Sanz C, Morgan D, Dantas g。ISME日报。2020年3月20日。DOI: 10.1038 / s41396 – 020 – 0634 – 2
这项工作得到了美国国家卫生研究院(NIH)主任新创新者奖的支持;国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所;国家过敏和传染病研究所,获奖编号DP2DK098089和R01AI123394;小爱德华·马林克罗特基金会;位于圣路易斯华盛顿大学的国际能源、环境和可持续性中心。
华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的1500名教员也是巴尼斯犹太医院(Barnes-Jewish)和圣约瑟夫医院(St。路易的儿童医院。医学院在医学研究、教学和病人护理方面处于领先地位,在《美国新闻与世界报道》评选的全美十大医学院中名列前茅。世界报道。通过与巴尼斯犹太医院(Barnes-Jewish)和圣路易斯儿童医院(St. Louis Children’s hospitals)的合作,医学院与BJC HealthCare建立了联系。

最初发表在医学院

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2020/04/lifestyle-trumps-geography-in-determining-makeup-of-gut-microbiome/