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牙菌斑上的微生物竟然与土壤更为相似，而不是舌苔长期以来，人类口腔中的微生物小伙伴一直是微生物学家的主要关注点，因为它们会对宿主健康产生影响。近期一项新的宏基因组学研究发现，生活在牙菌斑上的微生物与土壤中的微生物更为相似，而不是舌苔。这项令人惊讶的结果暗示了口腔微生物组是如何进化的。 芝加哥大学医学中心领导的研究团队检查了7名个体的牙菌斑和舌头微生物组。他们重点研究了一类以往被忽视的细菌 – TM7（即Saccharibacteria）。多个分析结果表明，牙菌斑中发现的TM7与土壤中发现的细菌密切相关，而舌苔上的TM7细菌与其他宿主相关细菌更为相似。 这项研究成果于近期发表在《Genome Biology》杂志上，表明牙菌斑上的细菌可能充当了“垫脚石”，让环境微生物能够适应在宿主中生活。第一作者Alon Shaiber博士表示，牙菌斑和舌苔上的TM7似乎都与动物宿主有着古老的关联，但前者更类似于环境中的细菌。 研究人员从7名个体中采集了总共71份牙菌斑和舌苔微生物样本。在分别组装了牙菌斑和舌苔样本后，他们重建了微生物基因组，产生了790个非冗余基因组。这些细菌中的许多属于候选门级辐射类群（CPR），这是一类在自然界中广泛分布的庞大细菌类群，它们缺乏必不可少的生物途径，通常需要与宿主共生。 他们发现，此样本中有43个CPR基因属于TM7（或Saccharibacteria）。绝大多数的（42个）TM7群体存在于牙菌斑或舌苔样本中，但并非同时存在于两个样本中，表明这些群体是位点特异的。系统发育分析表明，牙菌斑和舌苔相关细菌属于不同的分支。值得一提的是，42个牙菌斑相关基因组中的41个属于单个进化枝，表明其生态位是祖先性状。 研究人员根据核糖体蛋白基因开展进一步的系统发育分析，将口腔TM7群体分为六个与牙菌斑或舌苔区域相关的单系进化枝。不过，这些进化枝的姐妹群由非人类来源的基因组组成。 与舌苔相关的口腔TM7群体与来自动物肠道的基因组分在一组，而与牙菌斑相关的口腔TM7群体则与来自环境或土壤的基因组分在一组。进一步的分析表明这些TM7细菌与其宿主环境之间存在着古老的联系。研究人员认为，牙菌斑微生物组可能充当细菌适应宿主生活的场所，从而帮助口腔微生物组进化。 资深作者、芝加哥大学的Murat Eren表示：“我们的假设是，牙菌斑为细菌提供中间场所，使其不必立即应对宿主的威胁，从而在宿主相关微生物（TM7的某些进化枝）的进化过程中发挥作用。一旦适应了牙菌斑，微生物就可以跳跃到新的栖息地，比如舌苔，以便完全适应宿主。” 原文检索 Shaiber, A., Willis, A.D., Delmont, T.O. et al. Functional and genetic markers of niche partitioning among enigmatic members of the human oral microbiome. Genome Biol 21, 292 (2020). https://doi.org/10.1186/s13059-020-02195-w |
