人體腸道內的微生物組成相當複雜，其遺傳物質組成特定的微生物基因組（microbiome），不僅參與人體眾多生理功能運作，更和第一型糖尿病或其他慢性病有關。
哈佛大學附設加斯林糖尿病中心（Joslin Diabetes Center）執行一項研究，比較現今人體腸道與遠古人類腸道微生物基因組序列，結果發現兩者差異相當大，微生物的組成樣態可能和現代疾病有密切關係。此項實驗由微生物學、基因體學、考古學等團隊進行跨領域合作，成果發表於《Nature》。
比較現今人體與遠古人類腸道菌基因組
該研究團隊取得 8 組來自美國猶他州與北墨西哥古洞穴裡遠古人類排泄物樣本，從中分化出高濃度微生物 DNA，再和 789 個現代人體腸道微生物檢體比較定序結果。所謂「現代」人體樣本，有超過一半受檢者的日常飲食是以常見的西式食物為主。
古人類腸道菌基因多樣性高，且與人體共生演化
這項實驗有幾個主要發現。首先，8 組古人類微生物基因組的樣本中，都可以找到 Treponema succinifaciens 這種細菌，並且古人類微生物基因組的分佈，和當代生活在非工商社會的受檢者腸道菌基因組較接近。古微生物基因組中也較難找到與抗藥反應、免疫相關的基因序列。
其次，古人類腸道微生物有超過 40% 都是未知的種類。該研究負責人 Aleksandar Kostic 推論，遠古微生物菌相呈現高度多樣性的原因，可能包含以下原因：
1. 過去人類的飲食習慣較多元，相比之下現今單一化、加工程序繁複的飲食型態，失去很多攝取多樣微生物的機會。
2. 古微生物基因組當中有較高比例轉錄酶（transposase），能提高其在早期充滿環境刺激條件下的生存優勢，也帶來基因多樣化的結果。
最後，該研究團隊也解答了人體與腸道微生物共生演化的謎。古人類腸道菌樣本中的常見菌株 Methanobrevibacter smithii ，早在第一批遷徙到北美洲的人體內就已被發現，是人體常見的共生生物（symbiont），證實腸道維生物與其說是在環境中演化再進入人體，反而更接近一直都在人類群體中共生、傳遞。
將來若能在實驗室發展出培養古腸道菌種的條件，近一步了解其代謝機制，將有助於拼湊人類腸道菌演化的歷史，以及解釋腸道菌與慢性病的關聯。
延伸閱讀：微生物基因體 ( Microbiome )治療應用：調節腸內微生物菌叢以治療發炎性疾病參考資料：
1. https://www.joslin.org/about/news-media/ancient-gut-microbiomes-may-offer-clues-modern-diseases
2. Nature, 2021; https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0
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