临床医生对慢性病的诊断和治疗受限于致病风险因素的科学不确定性。宾夕法尼亚州立大学的Emily Van Syoc、Emily Davenport和Seth Bordenstein团队在《PLOS生物学》发表的研究首次揭示了人类遗传变异、肠道真菌群落(mycobiome)与慢性病风险之间的三元关系。
某些肠道真菌已被证实与肠道疾病相关,但人类与真菌的相互作用机制尚不明确。此前科学界普遍认为肠道真菌主要受饮食影响。为探究人类遗传变异与肠道真菌群落的关系,研究人员对125名个体的人类基因组计划数据进行全基因组关联研究(GWAS),分析基因位点对肠道真菌相对丰度的影响。
通过鉴定与真菌相关的基因变异(FAVs)后,研究团队进一步验证了这些遗传位点与肠道真菌的相互作用如何影响疾病风险。研究发现了分布在7条染色体上的148个FAVs,这些变异与9种真菌分类单元的丰度存在统计学关联,揭示了多个与肠道真菌和疾病风险相关的遗传联系。尽管研究样本量较小,但关键结果在独立的大样本队列中得到验证。
研究通讯作者Seth Bordenstein指出:"确定人类遗传因素是否同时影响微生物丰度和疾病风险,是实现个性化诊断与生物治疗的关键科学挑战。我们的发现建立了人类遗传学、肠道真菌和慢性病之间前所未有的关联,将传统聚焦于细菌的人类-微生物互作研究拓展到真菌领域。"
Emily Davenport强调:"相比细菌和古菌,肠道真菌的研究严重不足。我们首次证明宿主遗传因素能够调控肠道真菌,为理解其生理调节机制提供了重要线索。这些结果不仅开启了真菌组研究的新方向,还提出了诸多新问题:不同人群是否存在差异关联?肠道真菌与细菌是否存在遗传调控的相互作用?"
研究首作者Emily Van Syoc补充道:"这项研究首次系统揭示了人类肠道真菌组的遗传基础。在小样本GWAS队列中,我们发现包括共生性哈萨克斯坦菌在内的肠道真菌与人类基因变异及疾病状态存在关联。我们期待通过持续研究揭示塑造人类肠道真菌的关键力量。"
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