你室友的基因可能會塑造你的腸道細菌。

對四千多隻老鼠進行了檢查。研究人員發現，腸道微生物組的結構不僅受到個體基因構成的影響。還有它們所生活的動物的基因。

這些發現指出了一種連接遺傳學和社會互動的新方法。一些腸道微生物可以通過密切接觸在個體之間移動。雖然基因依然存在，但微生物卻不是那樣。研究發現某些基因促進特定腸道細菌的生長。這些細菌可以在社會中傳播。

“這不是奇蹟。相反，這是遺傳影響通過社會接觸傳播給他人的結果。基因決定腸道微生物組，我們發現，重要的不僅僅是我們自己的基因，”巴塞羅那基因組控制中心研究員、該研究的資深作者 Amelie Baud 博士說。

在小鼠中發現的三個新基因的微生物關聯

腸道微生物組由生活在消化道中的數万億微生物組成。它們在消化和整體健康中發揮著重要作用。眾所周知，食物和藥物對這些微生物群落有很大的影響。但了解遺傳學如何發揮作用更具挑戰性。

在人類中，研究人員僅可靠地將兩個基因與腸道細菌聯繫起來。乳糖酶基因決定成年人是否可以消化牛奶並影響消化牛奶的微生物組。 ABO 血型基因也會影響腸道細菌。雖然具體機制尚不清楚。

科學家認為，還存在額外的基因-微生物聯繫。但這被證明是困難的，因為遺傳和環境因素在日常生活中重疊。基因可以影響飲食和生活方式的選擇。這會影響腸道微生物組。同時家人和朋友經常分享食物。生活區和微生物 這使得很難將自然與養育分開。

為了克服這些挑戰，基因組控制中心和加州大學聖地亞哥分校的研究人員向我求助。小鼠具有哺乳動物生物學的許多重要方面。並且可以在嚴格控制的條件下飼養，包括吃相同的食物

研究中的每隻小鼠都有獨特的基因，屬於四個不同的組之一。這些群體分佈在美國多個地點，遵循不同的護理程序。它使研究人員能夠測試遺傳效應在不同環境中是否保持一致。

通過將所有 4,000 隻小鼠的遺傳數據與微生物組圖譜相結合，研究小組確定了持續影響四個群體腸道細菌的三個遺傳區域。

最強的聯繫涉及 St6galnac1 基因，該基因將糖分子添加到腸道粘液內層。該基因與較高水平的 帕拉普雷沃特拉據信這些細菌會吃掉這些糖。此連接出現在所有組中。

第二個遺傳區域包含幾個粘液基因，有助於形成腸道的保護性粘液層。並且與厚壁菌門的細菌有關。第三個區域包含 Pip 基因，可產生抗菌分子。並與細菌有關 木柄科 家庭。這些細菌常見於囓齒類動物，也存在於人類身上。

基因可以產生社會後果。

這項大規模研究使研究人員首次能夠評估小鼠微生物組在多大程度上受其自身基因影響。與它所居住的老鼠的基因相比

這個概念的一個熟悉的例子。這稱為間接遺傳效應。當母親的基因通過她提供的環境影響孩子的成長或免疫系統時，就會發生這種情況。

在這項研究中，受控的生活條件使得在新的背景下檢查間接遺傳效應成為可能。研究人員開發了一種計算模型，將小鼠基因對其腸道微生物組的影響與其社會夥伴的影響分開。

發現有一些豐富。 木柄科 細菌是通過直接和間接遺傳影響產生的。這表明一些遺傳效應可以通過微生物交換在社會上傳播。

當這些社會影響被添加到統計模型中時，微生物關聯對三個新發現的基因的總體遺傳影響增加了四到八倍。研究人員警告說，這可能低估了遺傳影響的真實程度。

“我們可能只發現了冰山一角，”鮑德博士說。 “這些是信號最強的細菌。但是，一旦我們擁有更好的微生物組分析方法，更多的微生物可能會受到影響。”

這一發現描述了一種機制，個體的遺傳效應可以通過腸道微生物在社會群體中傳播。它改變某人的生物學特徵，但不改變他們的 DNA。

如果類似的過程發生在人類身上，並且隨著證據的增加，腸道微生物組在健康中發揮著關鍵作用。在大規模人群研究中，遺傳對人類健康的影響可能被低估。基因可能不僅決定個體患病的風險。但它也包括您周圍的人患病的風險。

這些發現對人類健康意味著什麼？

Baud 博士表示，微生物組與免疫功能、新陳代謝和行為有關。然而，許多報告的聯繫並不一定反映因果關係。並且其生物學機制常常不清楚。在受控環境中使用動物模型進行基因研究可以幫助超越相關性，以可測試的方式解釋基因和腸道微生物如何影響健康。

研究人員指出，小鼠 St6galnac1 基因在功能上與人類 ST6GAL1 基因相關，後者與 帕拉普雷沃特拉 在之前的研究中，這表明動物用糖包裹腸道粘液的方式可能有助於確定哪些微生物在它們的消化系統中茁壯成長。這可能代表了物種之間的共享機制。

該團隊還在探索這種機制如何影響 COVID-19 等傳染病。

其他研究已將 ST6GAL1 與進行性 SARS-CoV-2 感染聯繫起來，在這種感染中，接種疫苗的人仍然受到感染。 帕拉普雷沃特拉 它還被證明可以刺激病毒用來進入宿主細胞的消化酶的分解。根據這些信息，研究人員推測 ST6GAL1 的基因變化可能會產生影響。 帕拉普雷沃特拉 反過來，病毒感染的水平和易感性

他們還提出可能與 IgA 腎病（一種自身免疫性腎病）有關。 帕拉普雷沃特拉 它可能會改變 IgA（一種通常保護腸道的抗體）。當發生變化時，IgA 會滲入血液並形成損害腎臟的凝塊。這是IgA腎病的一個特點。

接下來，研究人員計劃仔細研究 St6galnac1 的作用。 帕拉普雷沃特拉 在小鼠中，以及這種關係在腸道和整個身體中引發的連鎖反應。

“現在我真的很著迷這種細菌。我們的結果得到了四個獨立中心的數據的支持。這意味著我們可以在新環境中跟進研究。此外，它們對大多數宿主微生物組關聯都非常穩健。這是一個獨特的機會，”Baud 博士總結道。