Nature：“自私”的微生物组
查字典生物网
2015-12-31
酵母是一种与人类密切相关的单细胞微生物，在有氧和无氧环境下都能生存。人类很久以前就学会了用酵母酿酒和做面包，这样的饮食也塑造了我们独特的肠道菌群（微生物组）。
人类肠道生活着大量的共生菌，这些细菌怎样从人类多样化的饮食中获得营养呢？Newcastle大学和Michigan大学的研究团队对这个问题进行了研究。他们发现，肠道中的革兰氏阴性菌B.thetaiotaomicron在漫长的进化中学会了分解酵母细胞壁的复杂碳水化合物，它们通过这种“自私”的代谢机制在肠道微生物组中占据了优势。这项研究发表在本周的Nature杂志上，文章的通讯作者是HarryGilbert教授、EricMartens博士和WadeAbbott博士。
人类食用发酵食物和饮料已经有七千多年历史了，酵母的甘露聚糖（Mannan）普遍存在于面包、啤酒、葡萄酒等发酵食物中。甘露聚糖是一种很难分解的复杂碳水化合物，但肠道菌B.thetaiotaomicron却能以此为食。研究人员认为，这种独特的能力为它们提供了一定的生存优势。
“最令我们惊讶的是，B.thetaiotaomicron能够特异性识别酵母的复杂碳水化合物，比如存在于啤酒、葡萄酒和面包的甘露聚糖，”Michigan大学的助理教授Martens说。
为了维持肠道壁的健康，肠道细胞处于不断的脱落和更新之中，而肠道菌能回收利用这些细胞上类似甘露聚糖的碳水化合物。研究人员推测，B.thetaiotaomicron可能就是这样演化出了分解甘露聚糖的能力。
“这些细菌比我们想象的更加聪明。宿主和酵母的碳水化合物在化学上是很相似的，但这些细菌能够加以识别，并通过不同策略进行降解，”Martens说。“一般而言我们食用的酵母并不多，但已经足以对肠道菌产生生理性影响。”
研究人员指出，为微生物组的特定成员提供营养，能够促进益生菌的生长。人们可以在此基础上开发更好的益生元药物，对酵母感染和自身免疫疾病（比如克罗恩病）进行治疗。
