主题：几天功夫，伊朗乱了 -- 老广

研究进入到关键阶段，大量来自无菌动物实验的结果发现，肠道微生物对动物行为和大脑的生理和生物化学都可产生影响。虽然关于人类的研究资料相对较少，但是科学家已经知道和肠道菌群关系密切的许多神经精神疾病，如焦虑、抑郁、自闭、精神分裂和神经退行性疾病等，不过只是知道有关系，并没有确定具体细节。

最近经常谈论的一个话题是肠道菌群可对健康和疾病产生影响，过去的研究证明饮食结构是肠道菌群的重要影响因素，动物实验证明，一天的饮食结构变化都足以对肠道菌群产生显著干扰，但我们并不清楚人类的饮食结构改变对肠道菌群的影响是否也有那么迅速。最近的一项针对人类的研究证明了这一想法，饮食结构改变5天就可以对肠道菌群产生影响，并可能对健康产生作用。该研究证明植物类食物可以让肠道菌群快速发生变化,并解释了改变的原因. 这对于希望通过饮食调整身体健康的研究非常重要.值得认真阅读了解.本研究是第一次实验证明人类饮食结构改变可对肠道菌群产生快速影响，这一研究对指导我们如何通过改变饮食保持健康十分重要。

人类细胞中的DNA存在源自植物和微生物的基因。这一发现看上去有一些难以让人接受，甚至会让人觉得有些难过。长期的观念认为，遗传物质只能是来自父母，这些来自植物或细菌的基因如何进入人的染色体内？但从目前这一研究看，这种基因似乎并不是偶然，因为研究发现有高达145个基因属于这种情况。不过研究是从基因类似性角度获得的推测，也有可能这些基因原本属于共同祖先，是进化导致的假象。

论文作者英国剑桥大学生物学家Alastair Crisp认为，这一发现意味着生命进化过程中，并不是沿着简单的线路进行，遗传物质存在跨种传递。

不过自然界中，基因除从父母代的垂直传递外，在个体之间的传递其实是司空见惯的，尤其是在细菌和简单真核生物中，甚至在高等植物之间也存在这种现象。最有名的是细菌之间通过质粒传递抗抗生素基因，科学家就是利用这种特征将质粒转染开发最基本的分子生物学技术。

基因从低等生物向高等生物转移，甚至向人类转移，一直存在争议，或者一直没有直接证据。在人类的基因中，存在大量来自病毒的基因确实早就被认识和理解的，但是来自细菌和植物的基因能否进入高等生物基因组，就完全不同了。而且要证明人类基因组的DNA是来自其他物种也是非常困难的。

2017年2月22日讯 /生物谷BIOON/ --最近一项发表在国际学术期刊Cell Reports上的研究中，来自美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现肠道菌群能够协同宿主基因共同调节胰岛素分泌，影响糖尿病等代谢疾病的发生。这篇文章介绍了宿主基因背景如何塑造肠道菌群，为代谢疾病的发生提供基础。

一直以来大家普遍认为糖尿病等代谢疾病主要受到基因和饮食的影响。了解肠道菌群在食物消化代谢方面的作用不仅可以帮助更加全面的揭示基因、饮食和疾病之间的关联，还可以帮助找到与糖尿病等代谢疾病相关的宿主基因。

肠道菌群在营养成分加工方面发挥重要作用。没有被小鼠或人类直接消化代谢的食物成分会被肠道菌群进行加工处理。肠道菌群在对食物成分进行代谢的过程中会产生大量小分子、化合物和激素，能够在宿主体内循环并影响宿主健康。

在众多代谢产物中，有一类叫做短链脂肪酸的分子能够作为信号分子作用于小肠、肝脏和胰腺等器官，成为调节能量和血糖水平的重要调节因子。肠道菌群还可以通过修饰肝脏产生的胆汁酸影响宿主的生理机能。

这项研究进一步揭示了宿主基因、饮食与肠道菌群之间的关系，为糖尿病等代谢疾病的治疗打下重要基础。

人类消化道有大量微生物，被统称为肠道微生物组。肠道微生物组在人类代谢食物、抵御感染和应答药物等过程中都发挥重要的作用。许多人类疾病如代谢综合症、糖尿病、动脉硬化和神经系统疾病等都与微生物组失衡有关。肠道菌群组成因人而异，最近一项大规模宏基因组研究发现，肠道微生物组不仅在菌种层面上多种多样，而且同一种细菌也存在亚型的差异，来自华盛顿大学的这一研究结果发表在1月29日《细胞》上。

Borenstein说，了解菌株层面上的差异，对深入理解肠道菌组及其对健康和疾病的影响非常关键。希望这项研究能鼓励人们从一个新的角度研究肠道微生物组，将肠道菌组视为一个高度适应性的复杂系统，帮助人们通过操纵肠道菌的组成和功能进行疾病管理。

肠道微生物的复杂性不仅如此，前面有华盛顿大学的另一小组研究发现，细菌噬菌体也存在多样性，而且这种多样性也和疾病的发生存在关联。肠道微生物组是目前生物医学研究领域的热点，这个领域比较困难的是难以对所有细菌进行非常精确的识别，一般的研究是利用元基因组序列测定技术识别细菌种类的差异，并根据这些差异与疾病状态进行对应，比较流行的研究方法是先找到差异菌种，然后将这些细菌给无菌动物接种，观察是否能诱导出预测的病理变化，例如糖尿病和肥胖等。最新的这一研究说明，不同个体不仅存在菌种层面的差异，同一菌种也会因为基因组成存在很大区别。理论上看，细菌组成上不仅是基因组成上的差异，也必然存在基因序列上的差异。细菌的增殖速度非常快，例如大肠杆菌每20秒就可以增加一代，而每次增殖都必然伴随着基因的复制，基因复制过程必然存在基因突变的发生。因此可以预测，大肠内细菌不仅是基因数量上的差异，基因突变导致的变异也必然存在。这些可能是更细致的适应性调整，而且比基因数量上的差异具有更大的灵活性。总之，菌群是一个复杂的生态系统，时刻都在发生变化，目前的研究采用鸟枪样技术，可能无法进行全程跟踪研究。

现在科学家再次发现细菌噬菌体对人类身体健康也具有重要意义，每天人体可以通过肠道吸收300亿个噬菌体。最新研究论文发表在mBio.

最新研究发现，这些噬菌体可以从肠道粘液进入人体。在培养条件下，人类上皮细胞会吸收噬菌体并将其运输到内部。这种运输的分子机制仍然不清楚，但研究人员发现细胞内囊泡封闭的病毒。更重要的是，这些人体组织官腔侧细胞，一直能主动摄取噬菌体，并持续将它们释放到组织侧，这显然是一种主动运输噬菌体的过程。从培养细胞摄取噬菌体的速度来估算，人体每天可以摄取300亿个噬菌体。

据国外媒体报道，一项新研究发现，病毒与另一些不是它们宿主的生物也共享着部分基因。该研究的结果发表在近期的《微生物学前沿》（Frontiers in Microbiology）期刊上，进一步证实了病毒可以和多种单细胞生物交换基因，并且是生物多样性的介质。一项研究分析了病毒和所有生物域（domain）——从细菌和古菌等单细胞微生物到动物、植物、真菌等真核生物——的蛋白质结构，发现病毒与另一些不是它们宿主的生物也共享着部分基因。

据目前所知，感染古菌和细菌的病毒并不会感染真核生物。然而，这些病毒可能会以某些无害的方式与它们不会感染的生物互动。“我们希望通过分析病毒和单细胞生物的基因组，在我们已知的病毒与其宿主的相互作用之外，寻找基因从病毒向细胞转移的可能痕迹，”纳西尔说道。

尽管人们倾向于认为病毒会感染并杀死宿主，但早在几十年前，我们就知道病毒有时候会进入细胞，然后把自己的遗传物质整合进去，而不会杀死细胞，”Caetano-Anolles说道。对于单细胞生物来说，这些基因有时候还会传递给未来的后代。同样的，人类的DNA也有病毒基因的残留。

“举例来说，一些逆转录因子（Retroelement）和转座子，就被认为是来源于古老的病毒，”纳西尔说道。逆转录因子是从RNA病毒复制而来的一段DNA序列，能插入非病毒生物的基因组中。转座子又被称为“跳跃基因”（jumping genes），能够从基因组的一处移动到另一处。

“如果有一个实体，它在某一个节点上是病毒，然后被选择进入了基因组中，那它变成了该生物分子遗传物质的一部分，”Caetano-Anolles说道。研究团队还发现了一个在任何单细胞生物基因组中都没有出现过的、由病毒特异性蛋白质折叠子组成的大子集。“这表明病毒能够产生新的基因，并且很可能把这些基因传递给了单细胞生物，”纳西尔说道。