江西善泰健康产业发展有限公司
近年来,肠道菌群在人体健康中的作用日益受到关注。
近期《Cell》杂志刊发的全球级肠道菌群研究,分析了来自42个国家、共32,152份人类肠道元基因组样本,绘制人类肠道微生物“族谱地图”。
研究发现肠道菌群与个体年龄、健康特征密切相关,特定菌株可作为“长寿信号”,且菌群“血统”随年龄进化,部分菌株与癌症存在关联。
二、研究背景与方法
2.1 研究背景
以往肠道菌群研究多聚焦于菌种的多寡以及有益或有害菌的区分,而对菌株的遗传层面研究相对较少。本研究由荷兰格罗宁根大学与意大利特伦托大学团队主导,旨在深入探讨肠道菌株的遗传差异与宿主健康之间的关联。
2.2 研究方法
研究团队分析了来自42个国家的32,152份人类肠道元基因组样本,重建了583种肠道微生物的系统发育树(strain-level phylogeny),并使用PGLMM(系统发育广义线性混合模型)对583种菌株与256种宿主表型之间的联系进行建模,以挖掘与人类健康“共进化”的微生物痕迹。
三、研究结果与讨论
3.1 菌群多样性影响寿命的遗传层证据
研究首次将视角下沉至菌株的遗传层面,发现456种菌株的遗传差异显著与样本的地理来源和宿主特征相关。同一种菌在欧洲与亚洲人群中可能属于完全不同的“菌群家族”,且这些血统差异不仅体现在DNA水平,还直接关联宿主年龄、疾病和生活方式。通过PGLMM建模,确认了484个菌株与宿主健康特征存在明确的遗传型关联,为菌群多样性影响寿命提供了全球尺度上的遗传层证据。
3.2 “长寿菌”的发现——Ruminococcus gnavus
在众多发现中,Ruminococcus gnavus的某个特定“谱系”成为“长寿信号”的代表。该菌谱系在中国与欧洲90岁以上的高龄老人中显著富集,形成与年龄强相关的进化分支。在中国百岁老人独立队列(XuQ_2021)中,该菌谱系在96位样本中高度集中在非凡寿命个体中(47位为90岁以上)。在欧洲样本中,虽无百岁老人,但该菌株谱系依旧富集在年纪较大的成年人中,显示出跨人种、跨地理的“衰老共性”。在代谢层面,该菌株与胆汁酸代谢显著关联,尤其是高水平的初级胆汁酸(CA与CDCA),这可能与其在调节炎症、增强肠道屏障等抗老化路径中的作用相关。
3.3 菌群“血统”随年龄进化
研究揭示了人一生中菌群演化的谱系分化规律。以婴儿常见的Bifidobacterium longum为例,科学家识别出三大菌株谱系:B. infantis在母乳喂养期间占主导;B. suis出现在断奶初期、食用辅食阶段;B. longum进入成人肠道生态系统后成为主力。这些菌株不仅在DNA上存在差异,还在代谢功能上各有所长。婴儿型菌株富含分解乳糖与黏液的酶系,成人型则更加适应复杂碳水化合物的分解。
这一规律在欧洲和非洲婴儿样本中均得到验证,表明菌群进化具有跨文化普适性,体现了人类与肠道菌群的共同进化关系。
这一发现让我们开始重新思考——人类不是在进化中“拥有”肠道菌群,而是与菌群共同进化,彼此塑造。
3.4 癌症线索与Collinsella菌株
研究发现Collinsella aerofaciens的菌株谱系在黑色素瘤与前列腺癌患者中高频出现,形成一个清晰可辨的“癌症克隆”。在合并的系统发育树中,该分支含有181个样本,其中123例为确诊癌症者,患癌比值高达131倍(p < 2×10⁻¹⁶)。通过宏基因组功能注释发现,该菌谱系特有的代谢通路中,有10种维生素B12合成相关通路显著富集,而B12代谢异常是多个癌种(如乳腺癌、前列腺癌)的高风险信号之一。
这提示我们,菌群健康不仅关系到长寿,还可能预示潜在的重大疾病风险,为“以菌测癌”提供了全新方向。
四、结论与展望
4.1 结论
本研究横跨六大洲、三万多人,首次绘出了“菌群血统”的人类地图。肠道菌群不再是营养吸收的配角,而是与人体健康密切相关的“健康参谋”。特定菌株可作为“长寿信号”,菌群“血统”随年龄进化,部分菌株与癌症存在关联。菌株谱系可能是真正决定个体健康命运的隐形变量。
4.2 善泰百岁益生菌
善泰健康与南昌大学陈廷涛教授团队,联合开展了百岁老人肠道菌群研究项目。
历经四年的艰苦探索,科研团队在中国赣南山区成功从近百位百岁老人的肠道中采集并培育出四株百岁益生菌菌株:长双歧杆菌SX-1326、发酵乳杆菌SX-0718、干酪乳杆菌SX-1107和动物双歧杆菌SX-0582。
相关研究成果
·此4株菌,经动物实验证实,能有效调节肠道菌群平衡,降低相关炎症,预防和治疗衰老相关疾病,延缓衰老进程。相关研究成果已于2021年12月在国际知名学术期刊《Frontiers in Immunology》上发表。
·长双歧杆菌SX-1326可通过激活P53信号通路和脑肠轴来辅助治疗结直肠癌,改善化疗后的胃肠道毒性。该成果于2024年1月在国际SCI期刊《BMC Microbiology》上发表。
肠道菌群研究为我们打开了一扇了解人体健康的新窗口,让我们重新审视长寿与健康的关系。随着研究的不断深入,我们有望揭开更多肠道菌群的奥秘,为人类的健康事业做出更大的贡献。