細(xì)小牙垢可以揭示古人類及其寄居微生物的相互作用
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào)（唐鳳）：古語(yǔ)云“病從口入”，其實(shí)除了飲食衛(wèi)生，牙垢口腔里的可揭V型《134-8006-5952》石家莊外圍提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排人到付款小小“原住民”一樣不容忽視。
生活在我們嘴里的示古成千上萬(wàn)種微生物，不僅與健康息息相關(guān)，人類甚至還是及其寄居人類進(jìn)化史的“記錄者”，但人們對(duì)它們的微生物進(jìn)化知之甚少。
5月11日，作用在發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》的細(xì)小相互一項(xiàng)新研究中，一個(gè)由德國(guó)馬普學(xué)會(huì)人類歷史科學(xué)研究所領(lǐng)銜的牙垢多學(xué)科國(guó)際研究小組，調(diào)查了非洲原始人口腔微生物的可揭進(jìn)化歷史，并得出關(guān)于早期人類行為及微生物群進(jìn)化的示古新見(jiàn)解。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》從該所獲悉，人類這是及其寄居迄今為止對(duì)古老口腔微生物群最大規(guī)模的一項(xiàng)研究。來(lái)自13個(gè)國(guó)家41個(gè)機(jī)構(gòu)的微生物V型《134-8006-5952》石家莊外圍提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排人到付款研究人員，分析了120多個(gè)代表靈長(zhǎng)類和人類進(jìn)化關(guān)鍵點(diǎn)個(gè)體的牙垢。
小細(xì)菌不“簡(jiǎn)單”
口腔微生物群是人體內(nèi)最多樣化的微生物群落之一，目前估計(jì)有600多種分類。而且，口腔包含至少6種不同的生境，但牙齒生物膜，包括上下牙齦菌斑，是最具多樣性并且在臨床上是最重要的。目前，與之相關(guān)的齲齒和牙周炎等牙科疾病造成了不小的健康負(fù)擔(dān)，而口腔微生物還與口腔外的其他疾病有關(guān)。
科學(xué)家已經(jīng)知道大約70%的口腔細(xì)菌基因組成。美國(guó)福賽斯研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期饑餓實(shí)驗(yàn)中，3種腸桿菌科相關(guān)細(xì)菌比其他所有口腔細(xì)菌都活得長(zhǎng)。該菌群的許多菌種已知都會(huì)在醫(yī)院引起感染。
例如，一些克雷伯氏菌比良性“鄰居”在唾液混合物中存活時(shí)間更長(zhǎng)，而多次耐抗生素克雷伯氏菌的致命暴發(fā)都可以追溯到醫(yī)院水槽和排水道。這些結(jié)果有助于解釋某些危險(xiǎn)細(xì)菌是如何在無(wú)菌的醫(yī)院環(huán)境中存活并感染病人的。相關(guān)論文2019年刊登于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。
此外，研究人員認(rèn)為，口腔健康在預(yù)防癌癥方面可能有重要作用。瑞典卡羅林斯卡學(xué)院研究人員在《腸道》上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明，囊性胰腺腫瘤中是否存在口腔細(xì)菌，與腫瘤嚴(yán)重程度有關(guān)。
研究人員對(duì)在胰腺中發(fā)現(xiàn)口腔細(xì)菌感到驚訝，該結(jié)果有助于重新評(píng)價(jià)細(xì)菌在胰腺囊腫發(fā)展中的作用，從而有望提高胰腺癌的診斷和治療水平。
然而除了健康影響，這些微生物還能告訴人們更古老的歷史故事。
在人的一生中，牙齒生物膜會(huì)反復(fù)鈣化形成牙石，這是口腔微生物群的一種長(zhǎng)期、穩(wěn)定記錄。之前，考古學(xué)研究已經(jīng)證明，牙石可以保存5萬(wàn)年前的真實(shí)口腔細(xì)菌元基因組。
最古老口腔微生物
此次，研究人員分析了過(guò)去10萬(wàn)年間人類和尼安德特人的口腔生物膜，并與黑猩猩、大猩猩和吼猴進(jìn)行了比較。
但研究幾十萬(wàn)年前的DNA是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作，就像考古學(xué)家要黏合破碎的罐子一樣，研究人員也必須將遠(yuǎn)古基因組碎片拼湊在一起，以便重建過(guò)去的完整圖景。
研究人員開(kāi)發(fā)了新的工具和計(jì)算方法，用于分析數(shù)十億DNA片段，并確認(rèn)了保存在牙齒化石中早已死亡的細(xì)菌群落。利用這些新工具，研究人員重建了塞爾維亞Pesturina洞穴10萬(wàn)年前的尼安德特人的口腔微生物組，這是成功重建的最古老口腔微生物組。
該論文主要作者、馬普學(xué)會(huì)人類歷史科學(xué)研究所的James Fellows Yates告訴記者：“口腔微生物組的細(xì)菌DNA保存時(shí)間至少是之前認(rèn)為的兩倍。”
在化石中，研究人員發(fā)現(xiàn)了10組細(xì)菌，它們是靈長(zhǎng)類口腔微生物組的成員，一些已存在了4000多萬(wàn)年，至今仍在人類及其靈長(zhǎng)類“親屬”間共享。
雖然這些細(xì)菌數(shù)量驚人，但人們對(duì)它們的研究很少，有些甚至連種名都沒(méi)有。福賽斯研究所高級(jí)研究員Floyd Dewhirst說(shuō)：“許多最重要的類群特征被描述得很差，我們?nèi)栽诹私膺@些群落的新成員，相關(guān)結(jié)果為我們提供了進(jìn)行完整鑒定的新目標(biāo)菌種。”
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)人類和尼安德特人的口腔微生物群特別相似，但兩者之間仍有一些小區(qū)別，而這些差異記錄了遠(yuǎn)古人類的進(jìn)化故事。
馬普學(xué)會(huì)人類歷史科學(xué)研究所博士后研究員Irina Velsko告訴記者：“口腔細(xì)菌為重建數(shù)萬(wàn)年前人類和尼安德特人的互動(dòng)提供了一個(gè)意想不到的機(jī)會(huì)。人類和微生物進(jìn)化生物學(xué)的交集令人著迷。”
講述過(guò)去的故事
當(dāng)研究人員仔細(xì)觀察這些差異后，他們發(fā)現(xiàn)，生活在冰河時(shí)代的歐洲遠(yuǎn)古人類與尼安德特人共享一些菌株。由于口腔微生物群通常是在兒童早期從照顧者那里獲得的，這種共享可能反映了早期人類與尼安德特人曾聯(lián)姻并共同養(yǎng)育子女。這也已經(jīng)被在人類基因組中發(fā)現(xiàn)的尼安德特人DNA所證明。
但在大約1.4萬(wàn)年前，類似尼安德特人的口腔菌株就不再存在于人類身上了，而這正是上一個(gè)冰河時(shí)代末期，歐洲人口發(fā)生大量更替的時(shí)期。
此外，令研究人員感到驚訝的是，現(xiàn)代人和尼安德特人身上都存在的鏈球菌亞群，似乎在人的早期進(jìn)化中特別適應(yīng)了消耗淀粉。這表明，早在農(nóng)業(yè)出現(xiàn)之前，甚至在現(xiàn)代人進(jìn)化之前，淀粉類食物在人類飲食中就很重要了。
淀粉類食物，如植物根、塊莖和種子，都是豐富的能量來(lái)源。之前有研究認(rèn)為，向淀粉類食物的轉(zhuǎn)變，可能幫助人類祖先長(zhǎng)出了特有的巨大大腦。
“我們發(fā)現(xiàn)淀粉酶結(jié)合是一種明顯的同源特異性特征，表明在人類進(jìn)化早期，微生物也適應(yīng)了富含淀粉的飲食。”研究人員在論文中寫(xiě)道。
“重建最古老祖先的食譜是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)，但口腔細(xì)菌可能為理解人類早期飲食變化提供了重要線索。”該研究首席高級(jí)作者、哈佛大學(xué)和馬普學(xué)會(huì)人類歷史科學(xué)研究所聯(lián)合教授 Christina Warinner說(shuō)，“細(xì)菌基因組的進(jìn)化速度比人類基因組快得多，這使我們的微生物組成為人類遙遠(yuǎn)和近期進(jìn)化歷史中重大事件的一個(gè)特別敏感的指標(biāo)。”
“該研究表明，將現(xiàn)代人微生物組的進(jìn)化研究與野生靈長(zhǎng)類和古代人的宏基因組數(shù)據(jù)相結(jié)合，為了解人類祖先口腔微生物組的狀態(tài)、微生物與宿主關(guān)系，以及現(xiàn)代人和尼安德特人進(jìn)化中的重大事件提供了有價(jià)值的見(jiàn)解。”研究人員寫(xiě)道。
在我們牙齒上生長(zhǎng)、每天都要小心刷掉的不起眼的細(xì)菌斑，并不是沒(méi)有故事的小不點(diǎn)。
相關(guān)論文信息：
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2021655118
https://doi.org/10.1073/pnas.1820594116
http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2018-317458