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斯坦福研究揭示:现代人类肠道正在丢失与祖先同行数万年的古老微生物

一项发表于《自然》杂志的最新研究揭示,现代人类肠道中数百种细菌的缺失,可能意味着我们正在失去与祖先共同演化了数万年的古老共生伙伴。斯坦福大学的研究团队通过对比两个地理位置相隔遥远、生活方式截然不同的人群,发现了一个令人惊讶的微生物组“核心集合”,其演化历史可追溯至史前人类的大规模迁徙。

跨越大陆的微生物相似性:哈扎人与齐马内人的意外重叠

研究团队将目光投向坦桑尼亚的哈扎狩猎采集者与玻利维亚亚马逊地区的齐马内原住民——后者是从事觅食与园艺种植的土著群体。尽管这两个人群的饮食结构差异显著:哈扎人主要依靠狩猎和采集野生食物,而齐马内人则种植作物并摄入大量膳食纤维,且两者在地理上已被分隔数千年,但分析结果却显示,他们共享多达1231种细菌。更令人震惊的是,在齐马内人群样本中鉴定出的约1400种细菌中,近90%也存在于哈扎人的肠道中。而在这1231种共享菌种里,约60%在工业化人群中罕见或完全缺失。

“我们非常惊讶地发现,齐马内人微生物组中的绝大多数物种与哈扎人相对应,”斯坦福大学微生物学与免疫学教授、该研究资深作者Justin Sonnenburg博士表示。“这让我们不禁思考,是否真的存在一组核心的细菌及其他物种,随着齐马内人的祖先在全球迁徙而一路相伴。”斯坦福大学应用物理学助理教授、资深共同作者Benjamin Good博士补充道。

细菌DNA中的迁徙密码:群体遗传学重建演化史

为了验证这一假设,研究团队采用了深度宏基因组测序与群体遗传学方法,通过分析细菌DNA重建其演化关系。对于许多共享菌种,估算出的分化时间与重大史前人类迁徙事件高度吻合,包括走出非洲以及迁入美洲的历程。

“我们看到了证据表明,这些细菌存在于齐马内人和哈扎人的共同祖先中,因此推测也存在于我们所有人的祖先中,”Good博士说。Sonnenburg博士进一步指出:“我们的研究证实,那些在工业化微生物组中罕见或缺失的数百种细菌,是我们祖先在全球迁徙过程中的古老伴侣,很可能通过代际传递延续了数千年。这种长期关联意味着,近期微生物组生物多样性的丧失可能对我们的生物学特性乃至健康产生深远影响。”

研究团队提出了一个关键的科学问题:这些微生物是否自今日哈扎人与齐马内人的祖先在地理上分离之前很久,就与人类保持着持续互动?Sonnenburg博士坦言:“为了回答这个问题,我们求助于Ben的团队,而他们的发现让我们大为震撼。”

工业化代价:微生物多样性丧失与健康隐忧

工业化人群的肠道微生物组多样性显著降低,这可能反映了抗生素使用、加工食品摄入以及高度消毒环境等因素的影响。肠道微生物的变化已被关联到肥胖、2型糖尿病和自身免疫性疾病,但这些古老物种的丧失是否直接导致疾病,目前仍属未知。

“如果哈扎人和齐马内人携带的这些微生物确实是我们演化生物学的一部分,那么工业化国家的人们就缺失了人类基因组在漫长时期内可能已经适应的很大一部分微生物,”Sonnenburg博士强调。“我们有兴趣更全面地探索人类与肠道微生物之间这些长期存在的关系。”

该研究于2026年10月7日发表在《自然》杂志,得到了Open Philanthropy、斯坦福Bio-X Bowes奖学金、美国国立卫生研究院/国家老龄化研究所(项目编号R01-AG054442和R35-GM146949)、美国国家科学基金会、Wenner-Gren基金会、斯坦福大学Thomas C. and Joan M. Merigan捐赠基金以及法国国家研究署“未来投资”计划的支持。


Reference: “Prehistoric global migration of vanishing gut microbes with humans” by Matthew M. Carter, Zhiru Liu, Matthew R. Olm, Melanie Martin, Daniel D. Sprockett, Parsa Ghadermazi, Benjamin C. Trumble, Hillard Kaplan, Jonathan Stieglitz, Daniel Eid Rodriguez, David A. Relman, Erica D. Sonnenburg, Michael Gurven, Benjamin H. Good and Justin L. Sonnenburg, 7 October 2026, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-026-11106-1
(责任编辑:泉水)