全球人类饮食与肠道微生物组的多样性及饮食-微生物关联的人群特异性研究

《Nature Communications》：Five-country analysis of geographic and dietary drivers of gut microbiome composition and genomic variation

　　

摘要

人类的饮食和生活方式在不同文化间差异显著，这塑造了肠道微生物组组成和功能的全球多样性。然而，方法学上的异质性限制了可比性的人群间研究。人类饮食与微生物组倡议（THDMI）整合了标准化的招募、膳食评估和鸟枪法宏基因组学方法，涵盖来自美国、英国、西班牙、墨西哥和日本的1,976名参与者，以区分生物学变异与技术变异。我们观察到营养物质摄入、食物消费和微生物组成存在显著的地理差异，其中既有与饮食相关的共性特征，也有各国特有的特征。稀疏典型相关分析和机器学习分析揭示，微生物组与饮食的关联在很大程度上具有人群特异性，跨国泛化能力有限。菌株水平分析进一步发现了肠道微生物显著的基因组分化，这与局部饮食和生态差异一致。总之，这些结果表明，虽然健康饮食对核心微生物的影响具有共性，但人类肠道微生物组的结构和功能因文化、地理和长期饮食实践的不同而存在显著差异。