兩種生態種幽門螺旋桿菌根據一項新的研究,在現代人類離開非洲並透過人類遷徙散佈到世界各地之前,它們就被命名為「Hardy」和「Ubiquitous」。
1983年首次發現,幽門螺旋桿菌在人類宿主的長期定植過程中,它會擾亂胃壁,造成潰瘍和胃癌等後遺症。
很多的幽門螺旋桿菌毒力因子已被確定,顯示出廣泛的地理差異。
在這項新研究中,上海免疫與感染研究所的 Elise Tourette 博士及其同事史無前例地收集了 6,864幽門螺旋桿菌來自世界各地的基因組來研究細菌的傳播。
他們意外地發現了一種高度獨特的變體幽門螺旋桿菌他們稱之為哈迪生態種,它出現在數十萬年前,並隨著人類傳播到世界各地。
他們提出,該生態種專門生活在飲食主要由肉或魚組成的人(即食肉動物)的胃中。
因此,今天在我們胃裡的細菌中發現的遺傳變異可以告訴我們我們的祖先吃什麼。
「我們多樣化的全球樣本使我們能夠更好地了解螺旋桿菌圖雷特博士說:“這證實了先前的發現,即五萬多年前我們離開非洲時,這些細菌就已經是我們胃裡的乘客了。”
「然而,我們也發現了一些令人驚訝的事情,即一種新的生態種螺旋桿菌,我們稱之為哈代。
“它與常見類型(我們稱之為無處不在)的不同之處在於 100 多個基因。”
“事實證明,哈代生態物種對於細菌在我們的胃中生存需要做什麼,而且更重要的是,關於如何維持細菌的多樣性提供了非常豐富的信息。”
「當今的大多數人類都是雜食動物或素食主義者,這意味著我們的飲食中很大一部分由植物材料組成,」同樣來自上海免疫與感染研究所的 Daniel Falush 博士說。
“然而,在世界某些地區,歷史上一年中的大部分時間都無法獲得植物材料,人們嚴重依賴魚或肉來維持生計。”
“到目前為止,僅在西伯利亞和加拿大北部等地的土著人群中發現了哈迪生態種。”
“由於古老的宿主跳躍,在動物園的老虎和獵豹中也發現了它,並且具有關鍵的遺傳差異,可以使其適應食肉動物胃中的條件。”
「這種關聯特別有趣,因為我們的分析還表明,自從我們物種在 20 萬多年前起源於非洲以來,這兩個生態物種就伴隨著人類。”
“如果生態物種確實適應了食肉動物,那麼這意味著分佈在世界各地的人類通常不會吃太多植物物質,即使他們可以獲得植物物質。”
透過分析幽門螺旋桿菌透過對世界各地的基因組進行分析,研究人員發現,第一批現代人類感染了兩種不同類型的細菌:哈迪細菌和無處不在的細菌。
在人類早期遷移過程中,這兩種生態物種都從非洲擴散出去,最遠到達了南美洲。
迄今為止,在所有採樣的人類族群中都發現了無所不在的生態種,但哈代生態種僅從少數原住民族群中採樣,這意味著它可能在其遷徙路徑上的許多地方已經滅絕。
然而,非洲的一個哈迪品系將宿主轉移到大型貓科動物身上,並在動物園中與獵豹、獅子和老虎分離。
了解為什麼生態種可以在某些種群中共存,但在其他種群中卻不能共存,這有望揭示我們的史前史以及我們今天仍然遭受的胃病的沉重負擔。
科學家說:“我們的結果還表明,即使在菌株之間存在持續的遺傳交換的情況下,細菌群體中也可以出現並穩定維持高度獨特的適應性策略。”
這發現發表在雜誌上自然。
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E·圖雷特等人。一個古老的生態種幽門螺旋桿菌。自然,2024 年 10 月 16 日線上發布;編號:10.1038/s41586-024-07991-z