腸道微生物菌群是貫穿人類整個生命周期中較為豐富的微生物組成部分。近年來的許多研究發現，腸道微生物與人體許多功能的正常運轉密切相關，不僅可以幫助我們消化食物，訓練免疫系統，還能通過腦腸軸影響大腦情緒。通常認為，飲食和藥物等環境因素在塑造腸道微生物組成中起著重要作用，但仍存在個體之間的腸道微生物組成差異超過80%的現象無法解釋，這意味著或許遺傳成分在腸道菌群組成中也起著重要作用。

近日，來自荷蘭格羅寧根大學醫學中心的研究人員在《Nature Genetics》上發表了題為Large-scale association analyses identify host factors influencing human gut microbiome composition的研究成果，通過近2萬個體的基因序列分析，發現了19個可遺傳的細菌類群和31個影響菌群特征的基因座，其中乳糖酶基因（LCT）和巖藻糖基轉移酶基因（FUT2）在塑造我們的腸道生態系統中具有重要影響。

 

為了研究遺傳學對微生物組組成的影響，研究人員協同世界超過20個實驗室，組織并分析了來自美國、加拿大、以色列等多國的24個隊列共18340名參與者的全基因組和腸道微生物的16sRNA序列。腸道微生物的序列比對注釋結果表明，不同隊列間的菌群組成有明顯的異質性，從中鑒定到的410個菌屬中只有9個核心菌屬，其中較為豐富的屬是擬桿菌屬，占比18.65％，其次是糞桿菌屬（6.19％）、布勞特氏菌（3.36％）和另枝菌屬（3.05％）。

MiBioGen人群中微生物組組成的多樣性

之后，研究人員對由169對同卵雙生和419對異卵雙生的雙胞胎隊列組成的1176個樣本的腸道微生物進行了多樣性分析，從廣泛存在的159個菌屬中，鑒定到19個可遺傳的細菌類群，其中較為為顯著的是瘤胃梭菌屬和消化鏈球菌科。同時也對所有1.8萬個樣本的基因組和含有的211個分類單元的腸道微生物進行全基因組關聯研究（GWAS），從中鑒定出31個影響菌群特征的基因座（mbTL），其中乳糖酶LCT基因座與雙歧桿菌屬的關聯較為顯著，且二者的關系存在年齡依賴性和種族異質性；而巖藻糖轉移酶FUT2基因座可能較為顯著的影響特定瘤胃球菌的豐度。

 

LCT基因座（rs182549）與雙歧桿菌屬的關聯

此外，研究人員還在GWAS中檢測到一些富含代謝、免疫、營養偏好相關基因的mbTL，這些基因多在小腸中表達。例如9q21基因座包括基因PCSK5，RFK和GCNT1，其中RFK編碼催化核黃素磷酸化的酶，GCNT1編碼參與粘蛋白生物合成的糖基轉移酶，其通過新陳代謝這些底物，參與調節宿主的免疫防御。

為了探索遺傳-微生物關聯對宿主健康相關特征的潛在影響，研究人員通過孟德爾隨機分析了腸道微生物類群與心血管、代謝等疾病表型，以及營養表型間的潛在因果關系。發現雙歧桿菌屬的豐度可能對潰瘍性結腸炎有保護作用，較高含量的草酸桿菌科對類風濕關節炎具有保護作用。

 

全現象關聯研究域富集分析

該研究的作者Alexander Kurilshikov表示，“這項研究是大型合作的一個很好的例子，并且是first準確估計宿主遺傳學對腸道微生物組的影響的研究，未來的研究可能會隨著樣本量的增加而識別出更多的遺傳效應，這對于由細菌導致的疾病發展的診斷和治療至關重要。“

來源：生物探索

 

有下列情況者，對血清內毒素應格外留意篩選：

1.養干細胞時，干細胞對內毒素非常敏感，如果血清中內毒素≥3EU/ml時，干細胞很容易死亡。很多使用者，在血清在試用前，就通過提早審核該批次《檢測報告》，以決定是否入圍進行試用。

2.養免疫細胞時，過高的內毒素可誘導免疫細胞釋放炎癥因子，抑制小鼠紅細胞集落的形成等。

3.基因敲除相關的細胞實驗，培養的細胞要盡可能保持其原始狀態，任何引導細胞衰老或凋亡的試劑，都會讓后續的實驗結果“失之毫厘，謬以千里”。在準備血清和其他試劑時，選擇極低的內毒素（一般 ≤1EU/ml），對實驗至關重要；

4.原代培養、雜交瘤融合、細胞轉染，或者肝細胞、神經細胞、內皮等難養細胞的擴增，這些都需要挑選好的血清給細胞以有力支持。因此，挑選更低的內毒素，是保證實驗順利的首步。

5.實驗室有些細胞，需要長期培養、長期凍存，或者經常復蘇、經常培養的，血清會經常或長時間作用于細胞。為保證細胞的健康，都應該選用更低內毒素的血清，以避免內毒素長久對細胞的毒性影響。

總之，血清中內毒素含量過高，更容易導致細胞“亞健康”，造成數據不準，或細胞狀態不良、老化、甚至死亡，導致試驗中斷失敗。血清中的內毒素越低越好。

細胞培養學會均依據內毒素對血清的品質進行分級和命名。