【科学强国】肠道细菌也遗传！父亲的肠道菌群会影响下一代健康

图源：卡乐图片 摄影/宁颖

　　遗传因素也会影响到肠道菌群？事实上，部分肠道疾病确实和遗传有关系。

　　近日，《Nature》的一篇研究论文表明，准父亲肠道微生物群的扰动会增加其后代出现低出生体重、严重生长受限和过早死亡的可能性。

　　肠道菌群也遗传

　　人们的结肠中存在丰富的微生物群。据推测，居住在我们肠道内的细菌数量，是人体细胞总数的10倍。如此庞大的细菌群体在肠道内构成了一个极为复杂的集体，即肠道菌群。

　　肠道菌群异常与肠道功能紊乱、2型糖尿病等代谢综合征和1型糖尿病、免疫性关节炎、红斑狼疮等多种免疫疾病密切相关，越来越成为人们的共识。但是，究竟什么造成是健康的或不健康的肠道菌群，这一问题仍未被很好的回答。

　　针对英国1000多对双胞胎的全基因组关联分析显示，人类肠道细菌的某些部分是遗传和可塑造的——微生物并非从父母传递给子女，而是受基因影响的。2016年，刊登于《细胞-宿主和微生物》期刊的一项研究称，这些结论提供了与饮食偏好、新陈代谢和免疫系统等有关的可继承细菌物种新案例。

　　该研究高级作者、美国康奈尔大学副教授Ruth Ley说，“我们识别出超过12个与健康有关的微生物可以遗传。这些微生物具有环境获得性，但基因对其也具有一定影响。”

　　荷兰的研究也曾对此进行探索。他们发现仅仅大约6.6%的肠道菌是可遗传的，而大约48.6%的分类群的差异可以通过同居（共同生活）来显著解释。

　　父系肠道菌群影响下一代健康

　　5月1日，欧洲分子生物学实验室（EMBL）的研究人员在国际顶尖学术期刊《Nature》 （《自然》）上发表了题为Paternal microbiome perturbations impact offspring fitness 的研究论文。该论文表明，肠道微生物群是小鼠父系孕前环境和代际健康之间的关键界面。

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　　研究指出，准父亲肠道微生物群的扰动会增加其后代出现低出生体重、严重生长受限和过早死亡的可能性。

　　这些后代的疾病风险似乎是通过生殖细胞传递的，并且与普遍的肠道菌群扰动有关。然而，如果在受孕前恢复了父系的肠道微生物群，这些风险可以得到缓解。

　　这种效应与雄性生殖系统对肠道微生态失衡的反应密切相关，包括激素信号传递受损和睾丸代谢特征的变化。研究团队推测，这种反应可能会增加胎盘功能不全的风险。因此，在受孕前纠正紊乱的父系微生物群，可以有效降低后代出现健康问题的风险。

　　这研究结果表明，与父系肠道微生物紊乱有关的后代健康状况变差是一种表观遗传效应而非遗传效应。

　　与健康密切相关

　　肠道菌群并非是生来就有。一直以来，人们对不同细菌谱系在宿主之间的传播方式知之甚少。事实上，不同个体的肠道菌群组成各不相同，且与健康密切相关。

　　此前，加利福尼亚大学的研究人员通过一项历经3年的肠道菌群实验指出，大部分肠道菌群来自母亲的垂直传播，菌群甚至可以稳定10代以上。研究人员指出，分娩时阴道物质摄入、哺乳时的口腔摄入是肠道菌群垂直传播的主要方式。

　　现在，对准父亲肠道菌群的这项研究不仅提供了关于父亲肠道菌群对后代健康影响的新见解，也提示人们在进行生殖相关的医疗操作时，需要考虑肠道菌群的健康状态。这一发现可能对生殖医学和预防后代疾病具有重要意义。

　　人们也不用为此太过担心。肠道菌群受遗传因素影响较小，并且改善机会较大，可以通过改变生活方式（特别是饮食因素）、环境因素来进行调节。调节好肠道菌群，也就拥有了健康的身体。

　　（“科学强国”综合中国科学院网站、中国科学报、科技日报、澎湃新闻等）

　　作者：风华

　　审核：龚紫陌