哈扎族狩猎采集者肠道梭菌的功能分化揭示了塑造肠道生态的饮食适应性代谢机制

与工业化相关的生活方式改变，包括饮食结构的转变，与人类肠道微生物组的大规模重塑密切相关。因此，研究采用非工业化生活方式的传统人群（如坦桑尼亚的哈扎族猎人—采集者）的肠道微生物组，有助于揭示在工业化微生物组中减少的细菌类群及其功能。尽管与生活方式相对应的微生物组组成存在显著差异，工业化和非工业化人群之间仍共享许多共生性肠道细菌物种，这引出了一个根本性问题：在截然不同的肠道环境中，这些细菌物种的功能谱是否存在差异，以及这种差异是如何产生的。在本研究中，我们整合菌株分辨率宏基因组学、培养组学和体内模型，发现了哈扎族与工业化人群共同拥有的优势肠道细菌物种内部存在系统发育和功能分化，其中以梭菌纲成员最为显著。Dorea longicatena 广泛存在于不同人类群体中，且与生活方式无关，但其生物学特征尚未得到充分研究。通过使用分别从哈扎族和工业化人群粪便样本中分离获得的 D. longicatena 菌株，我们发现哈扎族菌株中选择性富集了多条代谢通路，包括利用植物来源果胶多糖的相关机制。进一步研究表明，在与其相应膳食底物共同使用时，这种在哈扎族菌株中富集的多糖利用机制能够促进 D. longicatena 在一种模拟工业化微生物群中的定植，并重塑肠道和门静脉代谢物谱。综上，我们的研究揭示了跨生活方式共享的肠道细菌物种内部存在显著的功能分化，为鉴定具有饮食响应性的菌株及代谢通路提供了一个框架；这些菌株和通路可能有助于补充工业化微生物群中代表性不足的生态和代谢功能。

与工业化相关的生活方式变化，包括饮食结构的转变，与人类肠道微生物组的大规模重塑密切相关。因此，研究生活在非工业化生活方式下的传统人群（如坦桑尼亚的哈扎族狩猎采集者）的肠道微生物组，有助于揭示在工业化微生物组中减少的细菌类群及其功能。尽管与生活方式相对应的微生物组组成存在显著差异，工业化人群与非工业化人群之间仍共享许多共生性肠道细菌物种，这引出了一个根本性问题：在截然不同的肠道环境中，这些细菌物种的功能谱是否存在差异，以及这种差异是如何产生的。在本研究中，我们整合菌株分辨率宏基因组学、培养组学和体内模型，发现了哈扎族人群与工业化人群所共有的高丰度肠道细菌物种内部存在系统发育和功能分化，其中以梭菌纲成员尤为明显。长链多雷菌（Dorea longicatena）广泛存在于不同人类群体中，且不受生活方式影响，是一种研究尚不充分的梭菌纲成员。通过使用分别从哈扎族人群或工业化人群粪便样本中分离获得的长链多雷菌菌株，我们发现，哈扎族来源菌株中特异性富集了一些代谢通路，包括利用植物来源果胶多糖的相关机制。进一步研究表明，将这种在哈扎族菌株中富集的多糖利用机制与其相应的膳食底物结合使用，可促进长链多雷菌在一种工业化人群来源的模型微生物组中的定植，并重塑肠道及门静脉中的代谢物谱。综上，我们的研究揭示了跨生活方式共享的肠道细菌物种内部存在显著的功能分化，并为鉴定具有饮食响应性的菌株及代谢通路提供了一个框架；这些菌株和通路可能有助于补充工业化微生物组中代表性不足的生态和代谢功能。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.755216v1?rss=1

🏷️ 肠道微生物组 梭菌 菌株功能分化 饮食适应性代谢 宏基因组学 多糖利用