Новости и мнения

Наследование кишечного микробиома

Анализируя данные большого исследования близнецов, исследователи выяснили, как генетика хозяина может формировать кишечный микробиом.

Previous research suggested host genetic variation can influence microbial phenotype, but an analysis of data from a large twin study published in Cell today (November 6) solidifies the connection between human genotype and the composition of the gut microbiome. Предыдущие исследования предполагали, что генетические вариации хозяина могут влиять на микробный фенотип, но анализ данных большого исследования близнецов, опубликованного в Cell сегодня (6 ноября), укрепляет связь между генотипом человека и составом кишечного микробиома. Изучая более 1000 образцов кала из 416 монозиготных и дизиготных пар близнецов, Рут Лей из Корнелльского университета и ее коллеги обнаружили один бактериальный таксон, семейство Christensenellaceae , как наиболее высоко наследуемую группу микробов в кишечнике человека. Исследователи также обнаружили, что Christensenellaceae, который был впервые описан всего два года назад, занимает центральное место в сети встречающихся наследственных микробов, связанных с индексом мышечной массы тела (ИМТ). Они определили, что введение по крайней мере одного члена этого бактериального семейства было связано со снижением веса у мышей.

«Для меня самой интересной и захватывающей частью была их демонстрация наследуемости микробиома», – сказал Мартин Блейзер , директор Программы микробиома человека в Медицинском центре Лангоне при Нью-Йоркском университете, который не участвовал в работе. «Я постулировал это в течение некоторого времени, поэтому очень приятно найти доказательства этому».

«Наша основная цель состояла в том, чтобы раз и навсегда установить, было ли влияние генотипа хозяина на состав кишечного микробиома», – сказал Лей, доцент кафедры микробиологии, The Scientist . «Мы думали, что, возможно, здесь и там будет несколько таксонов, которые могут быть наследственными, но список появился, и он стал становиться все более и более интересным».

Особый интерес представляло семейство Christensenellaceae , которое было наиболее наследуемым таксоном среди тех, которые были определены в анализе группы фекальных проб, полученных из исследуемой популяции TwinsUK.

В то время как микробиологи ранее обнаружили последовательности 16S рРНК, принадлежащие Christensenellaceae, в микробиоме человека, семья не была названа до 2012 года. «Люди не изучали это, отчасти потому, что у него не было названия. , , он как бы летел под радаром », – сказал Лей.

Лей и ее коллеги обнаружили, что Christensenellaceae , по-видимому, является центром сети встречающихся наследственных таксонов, что – среди участников TwinsUK – было связано с низким ИМТ. Исследователи также обнаружили, что Christensenellaceae были обнаружены в больших количествах у близнецов с низким ИМТ в более старых исследованиях.

Чтобы исследовать влияние Christensenellaceae на метаболический фенотип хозяина, команда Лея представила мышам без микробов бесплодные и фекальные пробы. Они обнаружили, что животные, которые получали образцы постного кала, содержащие больше Christensenellaceae, показали снижение веса по сравнению со своими аналогами. А лечение мышей с микробиомами, связанными с ожирением, одним из членов семейства Christensenellaceae , Christensenella minuta , привело к снижению прибавки в весе.

Хотя интересный, экспериментальные результаты команды на мышах все еще предварительны, согласно Blaser. Патрис Кани , руководитель исследовательской группы по метаболизму и питанию в Католическом университете Лувена в Бельгии, согласился с этим. «Генетическая ассоциация ясна», – сказал Кани. «Влияние этих бактерий на массу тела менее ясно».

Кани сказал, что, подключившись к исследованию TwinsUK, исследователи смогли найти ассоциации, которые ранее остались незамеченными. «Уже почти 10 лет мы знаем, что генетический фон может оказывать влияние на микробиоту кишечника», – сказал он The Scientist . «Здесь у них очень много предметов [и они] наконец пришли к выводу».

Лей и ее коллеги сейчас сосредоточены на аллелях хозяина, лежащих в основе наследуемости кишечного микробиома. «Мы проводим анализ ассоциаций по всему геному, чтобы попытаться найти гены – конкретные варианты генов – которые могут ассоциироваться с более высокими уровнями этой высоко наследственной микробиоты. , , , Надеюсь, это укажет нам на возможные причины их наследственности », – сказала она. «Гены помогут нам понять, как эти отношения поддерживаются между генотипом хозяина и составом микробиома».

Дж. К. Гудрич и др., «Генетика человека формирует микробиом кишечника», Cell , doi: 10.1016 / j.cell.2014.09.053, 2014.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *