記者5月6日從西湖大學獲悉,該校醫學院鄭鉅聖研究員團隊聯合多家高校及科研單位,首次從遺傳學、腦影像、生物信息學等多維度,證實基因對人體腸道真菌的調控規律——基因不僅能影響腸道細菌的構成,還能決定哪些真菌能在人體的腸道里逗留。研究還挖掘出腸道真菌與大腦結構、腦健康之間的潛在關聯,為後續通過調控腸道真菌菌群預防認知衰退類疾病提供全新研究方向。
“過往十多年間,全球科學界已證實宿主基因能夠影響腸道細菌的群落結構與數量分布。但對於同樣寄居在人體腸道內的真菌,宿主基因是否具備調控作用,長期以來缺乏系統性研究,是微生物領域被忽視的重要課題。”鄭鉅聖介紹。

為破解這一科學問題,自2018年起,科研人員聯合全國多家醫院與高校,收集數千名漢族志願者的糞便、血液、基因信息及部分人群腦影像數據,依託海量樣本信息,成功繪製出首張中國人群腸道真菌組宿主遺傳調控圖譜,直觀呈現人類基因與腸道真菌、細菌之間的關聯特徵,為進一步深度分析奠定了數據基礎。
研究發現,宿主基因對腸道細菌和真菌呈現雙面調控模式。人體並非採用同一套調控機制管理兩類微生物,而是依據細菌、真菌不同細胞結構特徵,形成定製化的遺傳調控策略。
團隊採用“共定位分析”統計方法,通過遺傳學手段對真菌數據和人體免疫細胞的數據進行關聯研究。結果表明,影響腸道真菌生長的基因,往往同時也影響着宿主免疫細胞。免疫細胞充當基因與腸道真菌的關聯信使,基因通過調控免疫細胞,改變腸道微生態環境,進而影響腸道真菌的生長繁殖與群落分布。
不僅如此,通過對以上真菌的遺傳圖譜解析後,研究結合隊列數據意外發現腸道真菌與大腦存在潛在聯繫:一種叫酵母樣真菌的菌屬,其丰度與大腦丘腦、右側額上回灰質密度呈正相關;該真菌可合成維生素B2,能夠緩解神經炎症,影響腦部免疫細胞功能。
鄭鉅聖表示,未來,研究團隊將持續深耕腸道真菌代謝機制研究,探索腸道真菌與人體健康的相互作用機制,推動精準營養與醫學交叉領域持續突破。
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