该研究小组分析了从 50,000 年前的沉积粪便（迄今为止最古老的粪便样本）中提取的古代 DNA。这些样本是在许多尼安德特人居住的埃尔萨尔特（西班牙）收集的。图片来源：博洛尼亚大学
尼安德特人的肠道微生物群已经包括一些在我们自己的肠道中也发现的有益微生物。由博洛尼亚大学领导的一个国际研究小组通过从位于西班牙阿利坎特附近的 El Salt 考古遗址采集的 5 万年前的粪便沉积物中提取和分析古代 DNA 获得了这一结果。
发表于通信生物学 ，他们的论文提出了人类微生物群的祖先成分存在的假说，自 70 万多年前智人与尼安德特人分离之前就一直生活在人类胃肠道中。
“这些结果使我们能够了解人类肠道微生物群的哪些成分对我们的健康至关重要，因为从进化的角度来看，它们也是我们生物学的组成部分”，该大学药学和生物技术系教授 Marco Candela 解释说。博洛尼亚大学，谁协调了这项研究。 “如今，由于我们现代生活的背景，我们的微生物群多样性正在逐渐减少：该研究小组的研究结果可以指导我们设计针对饮食和生活方式的解决方案来应对这种现象。”
“现代”微生物群的问题
肠道微生物群是我们胃肠道中数以万亿计的共生微生物的集合。它是我们生物学的重要组成部分，在我们的身体中发挥着重要的功能，例如调节我们的新陈代谢和免疫系统，保护我们免受病原微生物的侵害。
最近的研究表明，现代性的某些特征——例如加工食品的消费、药物的使用、在高度消毒的环境中的生活——如何导致肠道微生物群的生物多样性严重减少。这种枯竭主要是由于失去了一组被称为“老朋友”的微生物。
“现代西方城市人口肠道微生物群的消耗过程可能是一个重要的警钟，”博洛尼亚大学研究员、该研究的第一作者西蒙娜·兰佩利说。 “如果这种消耗过程涉及到对我们的生理至关重要的微生物群成分的损失，那么它就会变得特别令人担忧。”
确实，有一些令人担忧的迹象。例如，在西方，我们看到慢性炎症性疾病的病例急剧增加，例如炎症性肠病、代谢综合征、2 型糖尿病和结直肠癌。
“古代”微生物群如何提供帮助
我们如何识别对我们的健康更重要的肠道微生物群成分？我们如何通过有针对性的解决方案保护它们？这是识别我们微生物群的祖先特征的想法背后的起点 - 即人类肠道微生物群的核心，在我们的进化历史中一直保持一致。如今的技术能够成功应对这一挑战，这要归功于一个新的科学领域——古微生物学，该领域通过 DNA 测序从考古遗迹中研究古代微生物。
该研究小组分析了在许多尼安德特人居住的埃尔盐（西班牙）收集的古代 DNA 样本。更准确地说，他们分析了从 50,000 年前的沉积粪便（迄今为止最古老的粪便材料样本）中提取的古代 DNA。通过这种方式，他们设法拼凑出尼安德特人肠道中微生物的组成。通过将尼安德特人的微生物群组成与我们进行比较，发现了许多相似之处。
“通过对古代 DNA 的分析，我们能够分离出与现代智人共享的微生物核心，”博洛尼亚大学研究员、该研究的第一作者 Silvia Turroni 解释说。 “这一发现使我们能够说明，这些古老的微生物在智人和尼安德特人之间的分离之前就已经存在于我们物种的肠道中，这发生在大约 70 万年前。”
保护微生物群
人类肠道微生物群的这些祖先成分包括许多对我们的健康至关重要的众所周知的细菌（其中包括 Blautia、Dorea、Roseburia、Ruminococcus 和 Faecalibacterium）。事实上，通过从膳食纤维中产生短链脂肪酸，这些细菌可以调节我们的代谢和免疫平衡。还有双歧杆菌：一种在调节我们的免疫防御方面发挥关键作用的微生物，尤其是在儿童早期。最后，在尼安德特人的肠道微生物群中，研究人员确定了其中一些“老朋友”。这证实了研究人员关于这些成分的祖先性质以及由于我们现代生活背景而导致它们最近在人类肠道微生物群中消耗的假设。
“在当前的现代化情景中，微生物群多样性逐渐减少，这些信息可以指导综合饮食和生活方式定制策略，以保护对我们健康至关重要的微生物，”坎德拉总结道。 “为此，促进肠道菌群可持续的生活方式至关重要，因为这将有助于维持与我们的生物学相容的结构。”
参考文献：Simone Rampelli、Silvia Turroni、Carolina Mallol、Cristo Hernandez、Bertila Galván、Ainara Sistiaga、Elena Biagi、Annalisa Astolfi、Patrizia Brigidi、Stefano Benazzi、Cecil M 的“从 El Salt 的粪便沉积物中回收的尼安德特人肠道微生物组的成分” . Lewis Jr.、Christina Warinner、Courtney A. Hofman、Stephanie L. Schnorr 和 Marco Candela，2021 年 2 月 5 日，通讯生物学 .
DOI：10.1038/s42003-021-01689-y
题为“从 El Salt 的粪便沉积物中回收的尼安德特人肠道微生物组的成分”的研究发表在 Communication Biology 上 .博洛尼亚大学在药学和生物技术系的 Marco Candela、Simone Rampelli、Silvia Turroni 和 Elena Biagi 的帮助下参与了这项研究； Annalisa Astolfi 来自跨部门癌症研究中心“Giorgio Prodi”；医学和外科科学系的Patrizia Brigidi；和来自文化遗产部的 Stefano Benazzi。
此外，这项研究还吸引了来自拉古纳大学（西班牙）、麻省理工学院（美国）以及俄克拉荷马大学（美国）和康拉德洛伦兹进化与认知研究所（奥地利）的研究人员的参与。 .
