人類中老年腸道真菌的構(gòu)成和變化圖譜 西湖大學供圖

近日，西湖大學生命科學學院鄭鉅圣團隊與中山大學陳裕明團隊合作在國際期刊《胃腸》在線發(fā)表了題為《中老年人群的腸道真菌組圖譜解析》的研究成果，首次揭示了人類衰老進程中的腸道真菌組圖譜及其動態(tài)變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了腸道真菌組與細菌組的跨界交互對人體代謝健康的潛在影響及多組學關(guān)聯(lián)機制，為代謝病防治及藥物開發(fā)提供了潛在的新型靶點。

基于真菌控生作用假說的啟示，鄭鉅圣團隊與中山大學團隊合作，在廣州營養(yǎng)與健康隊列（GNHS）中作了深入探索。GNHS隊列是一個包含4000多名參與者的中老年人隊列（45歲至75歲），從2008年至2013年間基線招募開始，每三年對所有的參與者進行跟蹤隨訪。通過ITS2基因測序，研究團隊描繪了1244個中老年參與者的腸道真菌組圖譜，并鑒定了核心腸道真菌的組成。其中有184個參與者，在三年隨訪的前后兩個時間點進行了腸道真菌組的重復測量。

該研究發(fā)現(xiàn)，中老年人群中腸道真菌組的相當一部分組成在時間上（衰老過程中）是穩(wěn)定的。腸道真菌組的變化主要受年齡，飲食習慣以及生理狀態(tài)的影響。具體而言，與中年個體相比，芽孢桿菌在老年人中更少，馬拉色菌則更富集。長期乳制品攝入與酵母菌豐度呈正相關(guān)，但與念珠菌呈負相關(guān)。

同處一個生態(tài)系統(tǒng)，腸道真菌與細菌不可避免地會相互作用，并影響宿主代謝。腸道內(nèi)的真菌與細菌是否可能通過生態(tài)交互協(xié)同調(diào)控宿主的代謝風險呢？

研究團隊發(fā)現(xiàn)，酵母目下的特定屬與腸道細菌多樣性相互作用，共同影響胰島素抵抗，這使得微生物組跨界醫(yī)學的概念得以驗證。為了探尋潛在的機制，研究團隊利用高維度的多組學數(shù)據(jù)，分析了腸道真菌與細菌分類，功能及糞便代謝物的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)先驗知識，推斷出了潛在的作用通路，這也為未來進一步的實驗驗證奠定了重要基礎(chǔ)。另外，雙向中介分析則表明，腸道細菌的功能以及糞便組氨酸可能介導了畢赤酵母對血液低密度脂蛋白膽固醇的影響。

該研究報道了人類中老年人群中的腸道真菌組圖譜，并首次分析了中老年人群的真菌組差異及其與衰老的關(guān)聯(lián)。3年左右的長期隨訪揭示了人體腸道真菌菌群組成的長期穩(wěn)定性，進一步奠定了腸道真菌作為腸道生態(tài)系統(tǒng)基石的可能。結(jié)合豐富的多組學以及臨床表型數(shù)據(jù)，該研究深入探索了腸道真菌與細菌的跨界交互和人體代謝健康的關(guān)聯(lián)及潛在機制，為后續(xù)微生物組跨界醫(yī)學的研究提供了重要參考。

據(jù)悉，西湖大學博士生帥夢雷、副研究員付元慶及中山大學研究生鐘海麗為本文共同第一作者，西湖大學研究員鄭鉅圣、中山大學教授陳裕明、莫納什大學教授Mark L Wahlqvist是本文的共同通訊作者。

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/ 10.1136/gutjnl-2021-326298

來源：《胃腸》、中國科學報