两项互补的全基因组关联研究为宿主遗传如何影响人类肠道微生物组提供了新的见解,确定了多个与微生物组成和功能相关的可重复遗传位点。
这两项研究同时发表在《自然遗传学》期刊上,旨在利用高分辨率宏基因组测序技术,对超过28000名个体进行肠道微生物群变异宿主遗传决定因素的界定。
第一项研究基于挪威特伦德拉格健康研究(HUNT),分析了12652名个体,并在北欧队列中进行了复制(n=16017–21976)。
第二项研究分析了来自四个瑞典人群队列的16017名成年人,并在HUNT研究中进行了复制(n=12652)。
参与者主要是欧洲血统的成年人。对粪便样本进行分析,以确定物种水平的微生物组成,在HUNT研究中还检测了功能通路。在所有研究中,评估了数百种微生物分类群,包括HUNT研究中的546种和瑞典队列中的921种。
关键遗传驱动因素确定肠道微生物组
在HUNT研究中,确定了13个单核苷酸多态性(SNP)-物种关联,其中12个在队列间得到复制,涉及六个基因组位点,包括已知区域(LCT和ABO)和新位点(HLA-DQB1、MUC12、SLC37A2、FUT2)。这些关联达到了研究范围内的显著性,并具有强复制性。
由瑞典主导的分析确定了15个研究范围内显著的SNP-物种关联,涉及八个位点,其中11个在HUNT中复制。新发现的位点包括MUC12、CORO7–HMOX2、SLC5A11和FOXP1。
两项研究均确认了LCT和ABO位点的强关联,将可重复的微生物组相关位点扩展到了这些先前已知信号之外。
HUNT研究进一步确定了六个与京都基因与基因组百科全书微生物功能模块相关的复制性遗传关联,这标志着首次发现与微生物组功能相关的可复制遗传信号。
免疫与疾病风险
有几个位点显示出与疾病的关联。例如,HLA-DQB1的变异与微生物丰度以及自身免疫疾病(包括1型糖尿病和乳糜泻)风险降低相关。
在MUC12位点,影响Coprobacillus cateniformis丰度的遗传变异与痔疮疾病强相关(P=1.3×10⁻²²)。
孟德尔随机化分析表明,体重指数对微生物群组成有因果影响,支持宿主代谢状态在塑造微生物组中的作用。
瑞典研究确定了新的OR51E1–OR51E2位点,该位点与微生物丰富度相关,涉及肠内分泌脂肪酸感知通路。胆汁酸代谢和黏膜聚糖通路(例如FUT2和ABO)的遗传变异也与微生物组组成相关。
然而,两项研究均局限于主要欧洲血统的人群,这可能会限制其普遍性。尽管样本量较大,但微生物性状的遗传力估计值仍然适中(HUNT中平均约6.8%–7.2%),反映了环境因素的强烈影响。微生物组测量方法和队列特征的差异也是潜在的变异来源。
这些发现共同突显了宿主遗传、代谢和肠道微生物组之间的复杂相互作用。
理解肠道微生物组在人类健康中的作用
领导瑞典队列研究的乌普萨拉大学分子流行病学教授Tove Fall表示:“我们已了解到遗传在肠道微生物组中扮演的重要角色。我们发现的几个遗传联系涉及非常具体的生物学机制。”
“例如,这些机制涉及肠道细胞表面存在哪些分子,从而可作为细菌的食物。它们还与肠道对细菌产生的分子的反应方式有关。”
总体而言,这些研究标志着在理解肠道微生物组遗传结构及其在人类健康中的作用方面迈出了重要一步。领导HUNT研究的哥德堡大学教授Claes Ohlsson在进一步评论这些发现时表示:“我们看到其中一些遗传变异与麸质不耐受、痔疮和心血管疾病的风险相关。”
“这表明,肠道细菌组成的变化可能提供一种更好的方式来理解遗传风险如何影响健康。”
参考文献
Moksnes M等. HUNT研究确定了与人类肠道微生物群组成可重复相关的宿主遗传因素。Nat Genet 2026;58(3):530–9.
Dekkers K等. 全基因组关联分析强调了肠道分子环境在人类肠道微生物群变异中的作用。Nat Genet 2026;58(3):540–9.
【全文结束】

