Science：意外！腸道菌群竟可遺傳！揭開腸道菌群的傳播真相！

作者：Ruthy,Zoe

在微生物學誕生後不久，人們就發現結腸中存在豐富的微生物群。據推測，居住在我們腸道內的細菌數量，是人體細胞總數的10倍！如此龐大的細菌群體在腸道內構成了一個極為複雜的集體，即腸道菌群。一直以來，我們對不同細菌譜系在宿主之間的傳播方式知之甚少。近日，加利福尼亞大學的研究人員通過一項歷經3年的實驗將腸道菌群的傳播真相公諸於世！他們指出大部分腸道菌群竟是來自母親的垂直傳播，菌群甚至可以穩定10代以上！

我們知道，腸道菌群並非是生來就有，其本是「外來戶」。母體子宮是一個幾乎無菌的環境，處於其中的胎兒腸道內也是無菌的。而在胎兒出生之後的幾天內，細菌會迅速在腸道內定植，形成新生兒最初的腸道菌群。隨著嬰兒的成長，腸道菌群的種類結構逐漸趨於穩定，最終形成成熟的腸道菌群。誰決定了哪些菌群定植於腸道？這些菌群又是如何定植於腸道的？

無菌培養小鼠腸道菌群穩定了10代

這就要先提到微生物常見的傳播方式之一—垂直傳播。垂直傳播也稱母嬰傳播或圍生期傳播，是指在圍生期微生物通過胎盤、產道或哺乳由親代傳播給傳給子代的方式。研究人員指出，分娩時陰道物質攝入、哺乳時的口腔攝入是腸道菌群垂直傳播的主要方式。

他們對無菌培養的小鼠傳代實驗中每一代小鼠腸道菌群進行了基因檢測，發現這些小鼠的腸道菌群十分穩定， 第11代小鼠的腸道菌群幾乎與第一代相同，而這些菌群類型佔了正常環境下小鼠腸道菌群的絕大部分！這也就證明了小鼠腸道菌群大部分來自於母親的垂直傳播！

小鼠腸道菌群的水平傳播

但是，在正常有菌條件下生存的小鼠腸道菌群在親子代間往往存在一定差異，有些差異甚至決定了小鼠的生存、疾病與死亡。這些差異從何而來？這就是另一種傳播方式—水平傳播的功勞了。水平傳播是指微生物群通過粘膜、皮膚、醫源性等途徑在個體間的傳播方式。

研究人員認為，同一品種的小鼠，實驗室育成的小鼠的腸道菌群之所以與野生捕獲小鼠的腸道菌群不同，很可能是不同生存環境選擇的結果。他們交換了實驗室小鼠和野生小鼠的生存環境，發現二者腸道菌群實現了差異轉化，即實驗室小鼠擁有了野生小鼠的腸道菌群，而野生小鼠的腸道菌群同樣發生了轉化，這就證明腸道菌群的差異性與水平傳播密不可分。

腸道菌群傳播方式與細菌系統發育史有關

明了了腸道菌群的大致傳播規律，接下來就要深入了解特定細菌屬如何在宿主之間傳播。研究人員發現，在哺乳動物中，腸道菌群的傳播模式與細菌系統發育史有關。哺乳動物腸道菌群的兩個主要類型的厚壁菌門已經進化出不同的傳播策略：芽孢桿菌明顯為水平傳播，而致盲菌則幾乎完全依靠垂直傳播。

另外，傳播途徑也與細菌生活方式有關，他們發現，氧氣耐受能夠促進腸道細菌譜系的水平傳播。然而，孢子形成細菌屬沒有顯示任何垂直或水平傳播的趨勢，這些細菌如何傳播仍需進一步研究。

更有意思的是，研究人員還發現，哺乳動物腸道菌群水平傳播後真正增加的並非細菌本身，而是細菌的「毒力」，而這正是致病菌的重要特性。換言之，致病菌應該是水平傳播的一大主力，這也符合人類致病原理。因此，進一步研究不同腸道菌群的傳播方式，將有利於深入了解腸道菌群與疾病的關係，對未來疾病的發生與治療有重要意義。

參考文獻：

Researchers find bacteria residing in guts of mice come from mother and remain nearly constant over many generations

Transmission modes of the mammalian gut microbiota

END

活動

推薦

轉折點——專註生物醫藥移動求職招聘

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！