马来西亚半岛人群肠道菌群特征与城市化及生活方式关联研究

【字体: 时间:2025年07月07日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  本研究针对马来西亚半岛不同城市化水平人群的肠道菌群特征展开调查,通过16S rRNA测序技术分析发现,农村与城市人群的肠道菌群在群落结构和功能通路上存在显著差异。研究揭示了Prevotella和Phocaeicola等关键菌属作为生活方式标志物的作用,为理解工业化进程对微生物组的影响提供了重要证据,对制定区域特异性健康干预策略具有指导意义。

  

在全球化进程加速的今天,人类生活方式正经历前所未有的变革,而这一变革最直接的见证者或许就藏在我们每个人的肠道中。肠道微生物组(gut microbiota)作为人体最复杂的生态系统之一,其组成变化已被证实与宿主的健康状况密切相关。然而,关于不同城市化水平人群的肠道菌群差异,尤其是在东南亚多民族背景下的研究仍存在显著空白。马来西亚作为拥有多元文化和鲜明城乡梯度的国家,为探索这一科学问题提供了理想的研究场景。

马来亚大学联合德国基尔大学等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表论文,首次系统比较了马来西亚半岛农村与城市人群的肠道菌群差异。研究选取了代表不同生活方式的三个群体:保持传统狩猎采集生活的Gua Musang原住民、正经历生活方式转型的Tasik Banding半农半猎社区,以及高度城市化的吉隆坡居民。通过16S rRNA基因测序和生物信息学分析,揭示了工业化进程对肠道微生物组的深远影响。

研究采用的关键技术包括:1)标准化粪便样本采集与RNA later保存;2)Illumina MiSeq平台进行16S rRNA基因V4区测序;3)QIIME2和DADA2流程进行序列处理;4)α多样性(Faith's PD和Shannon指数)与β多样性(Bray-Curtis距离)分析;5)MaAsLin2进行差异丰度分析;6)PICRUSt2预测功能通路。

研究结果

参与者人口统计学和生活方式
研究共纳入87名参与者,包括19名Gua Musang居民(平均BMI 19.4±1.77)、31名Tasik Banding居民(BMI 22.8±4.04)和37名吉隆坡居民(BMI 21.4±4.04)。

显示,农村地区居民普遍缺乏电力供应(100% vs 城市100%有电),且80.7%的Tasik Banding居民依赖未经处理的水源。

生活方式工业化程度影响肠道菌群多样性和组成
α多样性分析显示,农村人群具有显著更高的系统发育多样性(Faith's PD指数,p=4.5e-3),但Shannon多样性无显著差异。

直观呈现了这一发现。β多样性分析证实城乡菌群结构存在显著差异(Adonis p<0.001),且不同农村地区间也存在特异性。
显示地理位置是菌群变异的主要驱动因素(R2=0.056)。

个体分类学特征随生活方式和地理位置变化
在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidota)占主导地位。

显示,农村人群Prevotella相对丰度更高(Bacteroides/Prevotella比率 p=0.0062),而城市人群富集Phocaeicola和Megasphaera。差异丰度分析鉴定出Prevotella copri(ASV_3569)作为农村标志物,而Parabacteroides merdae(ASV_4792)和Phocaeicola vulgatus(ASV_5319)在城市人群中显著富集。
详细展示了这些关键分类单元。

讨论与结论
该研究首次系统描绘了马来西亚多元文化背景下的肠道菌群特征谱。研究发现,保持传统生活方式的Gua Musang居民具有最高的系统发育多样性,这与非洲哈扎族狩猎采集者的研究结果一致。值得注意的是,正经历生活方式转型的Tasik Banding社区表现出介于传统与城市化的中间特征,暗示微生物组变化可能先于表型改变。功能预测分析显示,农村菌群富含维生素K2合成通路(如PWY-5861),而城市菌群则上调了碳水化合物代谢通路(如PWY-5677),这与其饮食结构变化高度吻合。

这项研究为理解快速城市化进程中人类微生物组的适应性变化提供了重要基线数据。特别值得注意的是,研究发现马来西亚农村人群的Prevotella优势模式与非洲传统人群相似,但具体菌株组成可能存在地域特异性,这为"微生物组地域适应"假说提供了新证据。研究成果对制定针对马来西亚多元族群的个性化营养干预和疾病预防策略具有重要指导价值,也为全球微生物组保护计划提供了关键数据支持。未来研究需要结合宏基因组测序和代谢组学技术,进一步阐明这些菌群差异的功能性后果。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号