他们检测了5300年前木乃伊的菌群，发现普雷沃菌与人类疾病的关系没那么简单

　　研究名称：The Prevotella copri Complex Comprises Four Distinct Clades Underrepresented in Westernized Populations

　　期刊：Cell Host & Microbe

　　发表时间：2019年10月

　　IF：15.753

　　DOI:10.1016/j.chom.2019.08.01

　　1991年，一对德国夫妇在意大利边境的奥茨塔尔阿尔卑斯山脉冰川地区登山时发现了一具冰封尸体。

　　经过检验，这具因冰封而保存完好的尸体来自5300年前，是迄今为止欧洲最古老、保存最完好的木乃伊，被命名为冰人奥茨（tzi）。

　　图中红点处为奥茨的发现地

　　低温不仅完整保存了冰人奥茨的身体，还保存了“冰人奥茨”的最后两餐——死前八小时吃过的羱羊肉和红鹿肉、谷类、根茎类和水果；以及两餐都吃过的面包。

　　根据他的随身器具上找到的花粉，研究人员甚至还推测出了他吃饭的场所以及去世时间：较早食用的一餐是在中海拔地带的针叶林中吃的，而最后一餐则是在人工种植的田间；完好无缺的欧洲穗子榆花粉则意味着奥茨死时正是春季。

　　这张照片拍摄于2010年11月意大利波尔扎诺，医生正在为奥茨进行胃内容取样

　　近三十年过去了，但针对奥茨的研究从未停止。

　　近日，来自Eurac研究中心的科学家们对奥茨身上的细菌样本进行了再次检测，并将其与来自各大洲6500多名个体的肠道微生物基因组进行了比对。

　　结果显示，西方与非西方及史前微生物之间的差异在于肠道中某些能够处理复杂植物纤维的细菌减少。这一结果发表在2019年10月的《Cell Host & Microbe》上。

　　该研究的主要成果包括：

　　普雷沃菌属（Prevotella copri）不是一个单一类型的物种（monotypic species），而是由四个不同的支系组成；

　　非西方生活方式的人群中，各种类型的普雷沃菌属都更加普遍；

　　古代粪便样本表明，西方化导致了普雷沃菌属的缺失。

　　这项研究特别关注了普雷沃菌属（Prevotella copri）——一种常见于人体口腔、阴道和肠道的微生物群。此前，已经有大量研究发现了它与人类疾病的密切关联

　　1）在肠道：受饮食影响，可能与炎症有关

　　人类肠道菌群的研究表明，人类肠道主要生活着厚壁菌门和拟杆菌门两大细菌门，而普氏杆菌属正是拟杆菌门的主要组成菌之一。过去已经有研究证实，长期饮食与肠道微生物群落的组成密切相关，如西方饮食为主的人会摄入大量蛋白质和动物脂肪，其肠道中更多的是的类杆菌，而摄入植物碳水化合物（尤其是纤维）更多的人主要是普雷沃菌。此外，在HIV患者中，体内普雷沃菌的水平升高与慢性炎症有关。

　　2）在阴道：与细菌性阴道病有关

　　普雷沃菌属是阴道常见的共生菌。阴道粘膜中普雷沃菌增多与细菌性阴道病有关。普雷沃菌是阴道菌群中最易遗传的细菌群，其数量与体重指数和激素环境有关。此外，它还与上皮细胞因子的产生有关，能够促进其他细菌性阴道相关生物的生长，如阴道加德纳菌（Gardnerella vaginalis）。

　　3）在口腔：与炎症性牙周病有关

　　中间普雷沃菌（Prevotella intermedia）和Prevotella nigrescens与炎症性牙周疾病相关，如妊娠牙龈炎、急性坏死性溃疡性牙龈炎和成人牙周炎。人体中包括血红蛋白、人血红蛋白、牛血红蛋白、牛过氧化氢酶等在内的含血红蛋白铁化合物均可促进中间普雷沃菌生长。

　　普雷沃菌属的四个不同的支系

　　首次确定普雷沃菌四个支系，A型中有三个亚型为中国人特有

　　在这项研究中，研究人员首次确定了普雷沃菌属不是一个单一类型的物种（monotypic species），而是由四个不同的支系组成。

　　“首先，我们首先发现普雷沃菌属不是一个单一类型的物种，而是由四个不同但相似的支系组成。我们注意到，这四个支系中至少有三个几乎总是出现在非西方化的人群中，但在西方化的人群中就不那么普遍了”，本文的共同作者Nicola Segata解释道。

　　据此，该团队提出了西方生活对这种细菌的消失有极大的关联；并通过木乃伊奥茨的样本证实了这一猜想——“冰人奥茨”的内脏里有普雷沃菌属四支中的三支。

　　古微生物群落与普雷沃菌属的进化史；非西方人口中的普雷沃菌的携带模式更接近人类祖先

　　值得注意的是，该研究特别提到，这四个分支中类型最多的是A型中，有三种亚型是中国起源的样本所独有的。

　　此外，以色列也独有一个亚型类群。

　　普雷沃菌的功能多样性

　　并且，四个支系之间和内部，功能多样性还存在相当大的差异；其中，B支系是最不相似的——这一支对硫代谢和同化能力被大大加强，而其他支常见的功能如碳水化合物代谢及β-半乳糖苷酶功能却是缺失的。

　　而D支系是多样性最低的。比如叶酸代谢相关的基因几乎消耗殆尽，在其他三支中存在的7个抗菌素耐药性基因，在D支中缺了5个。

　　宏基因组学下的普雷沃菌与人类疾病：多支共存模式可能是疾病的决定因素之一

　　针对过去有关普雷沃菌与人类疾病相关性的结果不一致的情况，该研究分析了每个队列中四个支的患病率和丰度，包含了结直肠癌、2型糖尿病、高血压、肝硬化和炎症性肠病在内的十个数据集。

　　结果显示：

　　四个分支中，特别是A和C分支中，患病率随普雷沃菌的数量显著变化。

　　在家族内部，可能存在普雷沃菌的水平和/或垂直传播。

　　在跨越多个国家和大陆的非西方化人口中，所有四支普雷沃菌总体都要高于西方化人口，唯一的例外是蒙古人。

　　95.4% 的非西方人群携带了至少一种普雷沃菌分支，93.8%的人有两支，82%的人有三支，61.6%的人有四支。多支共存模式可能是疾病的决定因素之一。

　　虽然在西方化人群中普雷沃菌整体水平较低，但所有四支都能被检测到，其中A支是最流行的类型。

　　尽管普雷沃群普遍存在于全球范围内，但在非西方人口中，无论是在流行程度还是在个体内的多支存在上，都具有高度结构化的分布。

　　总的来说，饮食在普雷沃菌相关的疾病中扮演着重要角色，但这项研究并没有为特定的分支与健康状况有关提供确切证据。加之，目前在跨越几代人的长期人类饮食改变的背景下，研究这种影响还是极其困难的。

　　但不可忽视的是，两者的关联在亚支水平依旧可能存在，而多代饮食改变仍极有可能降低西方化人群的患病率。