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研究人员发现饮食在塑造肠道微生物组方面比主体进化关系要小得多

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肠道微生物为其宿主提供许多服务,包括消化食物。研究人员早就知道,具有特殊饮食的哺乳动物,如食肉动物和食蚁兽,有特殊类型的肠道微生物,可以让它们吃这种饮食。

在灵长类动物中也是如此吗?在迄今为止发表的最大的非人灵长类动物肠道微生物组比较数据集中,西北大学的一项新研究旨在发现食叶灵长类动物是否具有相似的肠道微生物,帮助它们分解富含纤维和毒素的叶类食物。

微生物组领域的一个共同主题是宿主饮食对肠道微生物组具有很大影响 –
两者都有寿命(宿主饮食的一周到一周的变化改变了肠道微生物组)和跨越进化(具有相似饮食的哺乳动物具有相似的肠道微生物)这项研究的主要作者,西北大学温伯格艺术与科学学院人类学助理教授凯瑟琳阿马托说,不管他们的进化历史如何。

因此,他们期望看到食叶灵长类动物之间有许多相似之处,无论它们彼此之间有多么密切相关。相反,研究人员发现饮食在塑造肠道微生物组方面比主体进化关系要小得多。

我们的数据表明,在进化过程中,灵长类动物饮食对灵长类动物肠道微生物组的影响并不大,阿马托说。灵长类动物之间的进化关系对于预测微生物组的组成和功能更为重要。

该研究是专门使用野生动物样本的肠道微生物群的第一次跨物种比较。

我们的结论是,尽管肠道微生物在支持宿主饮食专业化方面起着关键作用,但它们的影响是通过宿主生理学来调节的,阿马托说。

吃叶子的灵长类动物只有极少的肠道微生物特征。相反,新世界的猴子彼此分享最具肠道的微生物特征,无论饮食如何。旧世界的猴子,狐猴和猿类也是如此。这些模式似乎是宿主生理特征的结果,如胃肠道是如何建立的。

Amato说,已经进行了肠道微生物组的跨哺乳动物检查,但它们都有缺点,那些具有相似饮食的物种也具有相似的进化历史或生理学。许多研究也混合了圈养和野生动物,并且已知圈养可以改变肠道微生物组。

这项研究能够消除这些问题,因为叶子食物以灵长类动物的顺序独立进化多次,并且与灵长类动物树的每个部分的生理学有关,阿马托说。我们也只使用野生灵长类动物,与俘虏灵长类动物相比,更有可能像它们进化过的肠道微生物组一样。

Amato说,进一步的研究可能包括研究更多不同日粮的灵长类物种,并了解人类肠道微生物组如何适应这一更大的进化图像以及它能告诉我们的生理和健康状况。

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