与定制酸奶
在有相似基因和相同生存环境小鼠身上开展益生菌研究得出致结果,证明其对健康有益,而以人为对象研究却令人失望,实验结果无法复制。这可能是因为肠道菌群因人而异,千差万别。是基因决定每个人体内会存在哪些种类细菌?这很关键,因为这或许可以解释为什某种益生菌或酸奶只对有些人有效。
像这样有遗传学背景科学家往往相信基因决定人所有生物学特性。当然也有不同意见。非遗传学家相信,人与人之间巨大差异是环境和食物随机作用造就。稍早两项在美国开展双胞胎研究没有发现确凿证据表明基因影响。当听到遗传治疗学家、同时也是未来合作伙伴露丝·雷(RuthLey)在次会议上陈述她实验结果时,认为原因是实验规模太小,通过开展纳入11000对双胞胎队列研究,或可找到问题答案。
在二十多年时间里,研究双胞胎几百种特质,从宗教信仰、性取向到维生素D和体脂水平,想要找出究竟是基因还是环境决定每个人特征及易患疾病。思路很简单:将同卵双胞胎之间相似之处和异卵双胞胎之间相似之处对比。如果同卵双胞胎有更多相似之处,说明基因绝对参与其中,因为同卵双胞胎遗传物质完全样,而异卵双胞胎和普通兄弟姐妹样,基因只有50%相同。通过简单计算即可得出人们之间差异多大程度是由基因决定:这称为遗传力(heritability)。
们收集双胞胎少量粪便样本,冷冻后发给在康奈尔大学工作露丝·雷。她和团队提取其中DNA,分析具有高度变异性16S基因(前面曾提到)序列,区分不同菌种。在明确每个人体内几千种主要细菌比例后,研究人员进行比较。她们发现任何两个人体内细菌都不怎相似——种类多样得令人惊叹。大体上看,即使是同卵双胞胎也只有50%多细菌种类相同,普通人有40%相同。
当们把细菌按门(phyla)分类后,才发现其中规律。尽管对于许多主要种类细菌比如拟杆菌(Bacteroidetes)来说,饮食和环境起主导作用,但是些影响饮食、肥胖和疾病细菌亚组,例如乳酸菌和双歧杆菌,也受到遗传因素影响。不过这种影响只占部分,超过60%仍然由环境决定。[85]
这结果让许多该领域科学家感到意外。这意味着在肠道内蓬勃繁殖细菌数量和种类部分是由基因决定——这有点像特定花草灌木喜好特定类型土壤。这可以解释现有几种益生菌为什只对有些人有效。只有研发出更多种类益生菌和更有效送达肠道方式,含有益生菌和促进细菌生长成分健康食品才能更好地发挥作用,而不是指望添加有限几种细菌。
和美国国立卫生研究院(USNationalInstituteofHealth,NIH)马里奥·勒德雷尔合作(MarioRoederer),以1000对双胞胎为研究对象,们检测位于肠道和血液中、与微生物进行信息传导免疫细胞—
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