从50,000岁的大便分析古代DNA揭示了Neanderthals'Gut Microbiota的秘密

El Salt的考古遗址

该研究组分析了古代DNA从50,000岁的沉积粪便中提取(迄今为止最古老的粪便样本)。在El Salt(西班牙)中收集样品,其中许多尼安德特人居住。信誉:博洛尼亚大学

尼安德特人的肠道微生物群中已经包含了一些有益微生物,这些微生物也存在于我们自己的肠道中。由博洛尼亚大学领导的一个国际研究小组通过提取和分析古代化石得出了这一结论DNA来自50,000岁的粪便沉积物,在El Salt的考古遗址上抽样,附近阿利坎特(西班牙)。

发表在通信生物学yabo124他们的论文提出了一个假说,即早在70多万年前智人和尼安德特人分离之前,人类微生物群的祖先就一直生活在人类胃肠道中。

“这些结果允许我们了解哪些组件的人类肠道微生物群对我们的健康至关重要,因为它们是积分元素的生物学也从进化的角度来看“马可·坎德拉解释说,制药和生物技术系的教授的博洛尼亚大学的协调研究。yabo124“如今,由于现代生活环境的影响,我们的微生物群多样性正在逐渐减少:这个研究小组的发现可以指导我们设计出量身定制的饮食和生活方式来应对这种现象。”

“现代”微生物群的问题

肠道微生物群是占八百万亿百万万亿的微生物,填充我们的胃肠道。它代表了我们生物学的重要组成部分,并在我们的身体中进行重要功能,例如调节我们的新陈代谢和yabo124免疫系统,并保护我们免受致病微生物。

最近的研究表明,现代化的一些特征——例如加工食品的消费、药物的使用、在超清洁环境中的生活——是如何导致肠道菌群生物多样性的严重减少的。这种消耗主要是由于一组被称为“老朋友”的微生物的损失。

“现代西部城市人口中肠道微生物群的耗尽过程可能代表着一所重大的叫醒电话,”Simone Rampelli说,博洛尼亚大学和第一个研究作者的研究员。“如果涉及对我们生理学至关重要的那些微生物群组分的丧失,这种耗尽过程将变得特别令人震惊。”

事实上,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,如炎症性肠病、代谢综合征、2型糖尿病和结肠直肠癌。

“古代”的Microbiota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的组成部分?我们如何用有针对性的解决方案来保护它们?这是确定我们肠道微生物群祖先特征的出发点,即人类肠道微生物群的核心,在我们的进化史中一直保持一致。现在的技术可以成功地应对这一挑战,这要归功于一个新的科学领域——古微生物学,它通过DNA测序来研究古代微生物从考古遗迹。yabo124

该研究组分析了在El Salt(西班牙)收集的古代DNA样本,是许多Neanderthals住的网站。更精确的是,他们分析了古代DNA从50,000岁的沉积粪便中提取(迄今为止最古老的粪便样本)。通过这种方式,他们将组成占据尼安德特人肠道的微生物的组成。通过将Neanderthals的Microbiota与我们的组成进行比较,许多相似之处唤起了许多相似之处。

“通过对古代DNA的分析,我们能够隔离与现代同性恋共享的微生物核心,”博洛​​尼亚大学的研究员Silvia Turroni解释道,第一个研究员。“这一发现使我们能够说明这些古代微生物在萨蒂斯和尼安德特人之间的分离之前填充了我们物种的肠道,这发生了大约700,000年前。”

保护微生物群

这些人类肠道微生物群的原始组成部分包括许多对我们的健康至关重要的知名细菌(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新陈代谢和免疫平衡。还有双歧杆菌:一种在调节免疫防御方面发挥关键作用的微生物,尤其是在幼儿时期。最后,研究人员在尼安德特人的肠道微生物群中发现了一些“老朋友”。“这证实了研究人员关于这些成分的祖先性质的假设,以及由于现代生活环境,它们最近在人类肠道微生物群中的消耗。”

“在目前的现代化方案中,其中逐步减少了微生物群多样性,这些信息可以指导综合饮食和生活方式量身定制的策略,以保护对我们健康至关重要的微生物,”Candela总结道。“为此,促进为我们的肠道微生物群可持续发展的生活方式最重要,因为它将有助于维护与我们的生物学兼容的配置。”yabo124

参考:“组件的尼安德特人肠道微生物组恢复从粪便沉积物El盐”,西蒙Rampelli,西尔维亚Turroni,卡罗莱纳州Mallol克里斯托埃尔南德斯,Bertila加尔文,Ainara Sistiaga, Elena教唆Annalisa Astolfi, Patrizia Brigidi,斯特凡诺Benazzi,塞西尔·m·刘易斯Jr .,克里斯蒂娜Warinner,科特尼·a·霍夫曼斯蒂芬妮·l·斯诺和马可·坎德拉,2021年2月5日,通信生物学yabo124
DOI:10.1038 / s42003-021-01689-y

这项题为“从El盐的粪便沉淀物中恢复尼安德特人肠道微生物组的组成部分”的研究发表在通信生物学yabo124。博洛尼亚大学参与这项研究感谢Marco Candela, Simone Rampelli, Silvia Turroni和Elena Biagi来自药学和生物技术系;来自乔治·普罗迪跨部门癌症研究中心的Annalisa Astolfi;医学和外科科学部的Patrizia Brigidi;文化遗产部门的斯特凡诺·贝纳齐。

此外,来自西班牙拉古纳大学(Universidad de La Laguna)、美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)、美国俄克拉荷马大学(University of Oklahoma)和奥地利Konrad Lorenz进化与认知研究所(Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research)的研究人员参与了这项研究。

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