Gut Microbiome ได้รับผลกระทบจากพันธุศาสตร์มากกว่าที่คิด

การศึกษาส่วนใหญ่แสดงให้เห็น microbiome ในลำไส้ของเรา รวมถึงสิ่งที่เรากินหรือยารักษาโรค แต่การศึกษาใหม่ (“การถ่ายทอดทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ในลำไส้นั้นเกือบจะเป็นสากล แต่ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อม”) ใน ศาสตร์รายงานองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่มากขึ้นกว่าที่เคยรู้จัก

ในการศึกษานี้ นักวิจัยค้นพบว่าแบคทีเรียส่วนใหญ่ในไมโครไบโอมในลำไส้สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้หลังจากดูโปรไฟล์ไมโครไบโอมในลำไส้มากกว่า 16,000 โปรไฟล์ที่เก็บรวบรวมมาเป็นเวลา 14 ปีจากประชากรลิงบาบูนที่มีการศึกษามายาวนานในอุทยานแห่งชาติ Amboseli ของเคนยา อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ตามฤดูกาลและตามอายุ ทีมงานยังพบว่าลักษณะไมโครไบโอมหลายอย่างที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมในลิงบาบูนนั้นสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมในมนุษย์ได้เช่นกัน

“ญาติมี microbiomes ในลำไส้ที่คล้ายคลึงกันมากกว่าที่ไม่สัมพันธ์กัน แต่ระดับความคล้ายคลึงกันนี้เป็นผลมาจากจีโนไทป์ที่ใช้ร่วมกันกับสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันได้รับการโต้เถียง ในที่นี้ เราใช้ประโยชน์จากโปรไฟล์ไมโครไบโอมในลำไส้ 16,234 โปรไฟล์ ซึ่งเก็บรวบรวมมาเป็นเวลากว่า 14 ปีจากลิงบาบูนป่า 585 ตัว เพื่อเผยให้เห็นว่าผลกระทบทางพันธุกรรมของโฮสต์ที่มีต่อไมโครไบโอมในลำไส้นั้นแทบจะเป็นสากล การควบคุมอาหาร อายุ และความแปรปรวนทางสังคมและสังคม 97% ของไมโครไบโอมฟีโนไทป์สามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งรวมถึงหลายชนิดที่รายงานว่าเป็นพันธุกรรมในมนุษย์ โดยทั่วไปแล้วความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมต่ำ (ค่าเฉลี่ย = 0.068) แต่จะมากขึ้นอย่างเป็นระบบในฤดูแล้ง โดยมีความหลากหลายทางอาหารต่ำ และในโฮสต์ที่มีอายุมากกว่า” ผู้วิจัยเขียน

“เราแสดงให้เห็นว่าโปรไฟล์ตามยาวและขนาดตัวอย่างขนาดใหญ่มีความสำคัญต่อการหาปริมาณการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไมโครไบโอม และระบุขอบเขตสำหรับการเลือกลักษณะของไมโครไบโอมเป็นฟีโนไทป์ของโฮสต์”

“สิ่งแวดล้อมมีบทบาทสำคัญต่อการสร้างไมโครไบโอมมากกว่ายีนของคุณ แต่การศึกษาครั้งนี้ทำให้เราหันออกจากความคิดที่ว่ายีนมีบทบาทน้อยมากในไมโครไบโอม ต่อแนวคิดที่ว่ายีนมีบทบาทแพร่หลาย หากมีขนาดเล็ก ” Elizabeth Archie, PhD, ศาสตราจารย์ในภาควิชาวิทยาศาสตร์ชีวภาพที่มหาวิทยาลัย Notre Dame และผู้ตรวจสอบหลักในการศึกษาซึ่งสังกัด Eck Institute for Global Health and the Environmental Change Initiative กล่าว

microbiome ในลำไส้ทำงานหลายอย่าง นอกจากจะช่วยในการย่อยอาหารแล้ว ยังสร้างวิตามินที่จำเป็นและช่วยฝึกระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย งานวิจัยใหม่นี้เป็นงานวิจัยชิ้นแรกที่แสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงที่ชัดเจนกับการถ่ายทอดทางพันธุกรรม

เลี้ยงลิงบาบูนเหลือง
บาบูนเหลืองตัดแต่งขนในอุทยานแห่งชาติอัมโบเซลี ลักษณะไมโครไบโอมหลายอย่างที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมในลิงบาบูนนั้นสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้ในมนุษย์เช่นกัน [Manoj Shat, Getty Images]

การศึกษาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ microbiome ในลำไส้ในมนุษย์พบว่ามีเพียง 5-13% ของจุลินทรีย์ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม แต่อาร์ชีและทีมวิจัยได้ตั้งสมมติฐานว่าจำนวนที่ต่ำนั้นเป็นผลมาจากแนวทาง “ภาพรวม” ในการศึกษาไมโครไบโอมในลำไส้: การศึกษาก่อนหน้านี้ทั้งหมดวัดเฉพาะไมโครไบโอมที่หนึ่งเท่านั้น เจาะจงเวลา.

ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้ใช้ตัวอย่างอุจจาระจากลิงบาบูนแอมโบเซลีป่าจำนวน 585 ตัว โดยทั่วไปแล้วจะมีตัวอย่างมากกว่า 20 ตัวอย่างต่อสัตว์หนึ่งตัว โพรไฟล์ไมโครไบโอมจากตัวอย่างแสดงให้เห็นความแตกต่างในอาหารของลิงบาบูนระหว่างฤดูฝนและฤดูแล้ง ตัวอย่างที่รวบรวมได้รวมถึงข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับโฮสต์ รวมถึงลูกหลานที่รู้จัก ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อม พฤติกรรมทางสังคม ประชากรศาสตร์ และอาหารระดับกลุ่ม ณ เวลาที่รวบรวม

ทีมวิจัยพบว่า 97% ของลักษณะของไมโครไบโอม รวมถึงความหลากหลายโดยรวมและความอุดมสมบูรณ์ของจุลินทรีย์แต่ละตัวนั้นสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม เปอร์เซ็นต์ของความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนั้นต่ำกว่ามาก (ลดลงเหลือเพียง 5%) เมื่อตัวอย่างได้รับการทดสอบจากจุดเดียวในเวลาเดียว เช่นเดียวกับที่ทำในมนุษย์ สิ่งนี้เน้นถึงความสำคัญของการศึกษาตัวอย่างจากโฮสต์เดียวกันในช่วงเวลาหนึ่ง

“สิ่งนี้ชี้ให้เห็นจริงๆ ว่าในงานของมนุษย์ ส่วนหนึ่งของเหตุผลที่นักวิจัยไม่พบว่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรมนั้นเป็นเพราะในมนุษย์ พวกเขาไม่มีตัวอย่างอุจจาระในช่องแช่แข็งเป็นเวลากว่าทศวรรษครึ่ง และพวกเขาไม่มีโฮสต์เริ่มต้นทั้งหมด (บุคคล) ข้อมูลที่พวกเขาต้องการเพื่อล้อเลียนรายละเอียดเหล่านี้” อาร์ชีกล่าว

ทีมวิจัยพบหลักฐานว่าปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีอิทธิพลต่อการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมในไมโครไบโอมในลำไส้ โดยทั่วไปแล้วความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของไมโครไบโอมจะสูงกว่าในฤดูแล้ง 48% ซึ่งอาจอธิบายได้จากอาหารที่หลากหลายกว่าของลิงบาบูนในช่วงฤดูฝน จากการศึกษาพบว่าความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมก็เพิ่มขึ้นตามอายุ

เนื่องจากการวิจัยยังแสดงให้เห็นผลกระทบที่สำคัญของสภาพแวดล้อมต่อ microbiomes ในลำไส้ในลิงบาบูน การค้นพบของพวกเขาเห็นด้วยกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่าผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมต่อการเปลี่ยนแปลงของ microbiome ในลำไส้มีบทบาทมากกว่าผลกระทบทางพันธุกรรมเพิ่มเติม เมื่อรวมกับการค้นพบองค์ประกอบทางพันธุกรรม ทีมงานมีแผนที่จะปรับปรุงความเข้าใจในปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง

แต่การรู้ว่ายีนในไมโครไบโอมในลำไส้นั้นสามารถถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้เป็นการเปิดประตูสู่การระบุจุลินทรีย์ในอนาคตที่ก่อตัวขึ้นโดยพันธุกรรม ในอนาคต การบำบัดสามารถปรับให้เหมาะกับผู้คนโดยพิจารณาจากลักษณะทางพันธุกรรมของไมโครไบโอมในลำไส้

โครงการ Amboseli Baboon เริ่มต้นขึ้นในปี 1971 เป็นหนึ่งในการศึกษาไพรเมตป่าที่ดำเนินมายาวนานที่สุดในโลก

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*