由明尼蘇達(dá)大學(xué)群體遺傳學(xué)家 Ran Blekhman等人完成的一項(xiàng)研究中，通過分析93個(gè)人體樣品中的基因組，以及全身性微生物群落，研究人員發(fā)現(xiàn)微生物組成與天然免疫中的遺傳變異之間存在關(guān)聯(lián)。這一研究成果于10月24日在美國波士頓舉行的美國人類遺傳學(xué)會2013年年會上公布。

    “這是一項(xiàng)新穎的發(fā)現(xiàn)”,來自美國人類基因組研究院的Lita Proctor 表示，“這項(xiàng)研究第一次指出了微生物組成與人類基因組之間的密切關(guān)聯(lián)。”

    華盛頓大學(xué)基因組研究所George Weinstock也評論道，其他研究人員之前也曾發(fā)現(xiàn)過特殊基因變異與人體微生物變化之間的聯(lián)系，但是這項(xiàng)研究很可能是首次在人體中進(jìn)行的全基因組搜索，“小鼠的遺傳變異并不能代表隔離在人體中的遺傳變異” .

    Blekhman博士希望能了解微生物的組成與各種疾病，如糖尿病等之間的關(guān)聯(lián)。為了回答這個(gè)問題，他與他的同事們參與了由Proctor主持的人類微生物組項(xiàng)目，從多達(dá)15個(gè)人體部位，包括腸道，皮膚，口腔等處分析個(gè)體微生物組。

    微生物組組成通過宏基因組鳥槍法測序技術(shù)獲得，除了細(xì)菌DNA,這一項(xiàng)目組還收集，測序宿主基因組。一般來說這些宿主的數(shù)據(jù)都是簡單進(jìn)行分析，用于序列比對，“對于微生物序列，全基因組覆蓋率比較高”,Blekman表示，大約為整個(gè)宿主基因組的10倍。

    這一研究小組首先在宿主遺傳變異與微生物組組成之間尋找整體管理，結(jié)果在15個(gè)身體部位的十個(gè)中發(fā)現(xiàn)了“相當(dāng)顯著的相關(guān)性”.

    “具有相似性更多的基因組個(gè)體，其微生物組也更為相似” ,Blekhman說。但是由于沒有排除潛在變量的影響，如飲食，研究人員無法確定這種關(guān)聯(lián)性是受到遺傳的影響，還是環(huán)境的影響。因此之后他們進(jìn)行了更嚴(yán)格的分析，聚焦于單核苷酸多態(tài)性（SNP）和微生物組組成之間的關(guān)聯(lián)。

    研究人員發(fā)現(xiàn)了SNPs中的上百種關(guān)聯(lián)，但也有人提出了異議，“通常情況下，GWAS分析或者其他全基因組分析需要上千個(gè)樣品……因此這項(xiàng)研究只根據(jù)93例樣品就得出了結(jié)論，這令我感到驚訝”,Weinstock 表示。

    Blekhman和他的同事們認(rèn)識到了這方面的不足，因此展開了更多研究，由此他們發(fā)現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象，“這項(xiàng)研究最大的成果在于免疫途徑方面的發(fā)現(xiàn)--宿主的遺傳變異，免疫相關(guān)的途徑和基因似乎會調(diào)控微生物組的構(gòu)成。”

    “人類的免疫系統(tǒng)可以說是與人體微生物組相互作用中最重要的組成部分，” Proctor說，“如果我們要了解微生物基因組關(guān)聯(lián)的進(jìn)化基礎(chǔ)，以及它們在健康和疾病中的作用，就需要深入學(xué)習(xí)這些內(nèi)容。”

    這一研究小組還發(fā)現(xiàn)了一些與癌癥相關(guān)的途徑似乎與微生物組成有關(guān)。目前研究人員正在分析宿主遺傳，腸道微生物，和結(jié)腸癌易感性之間的關(guān)系。“如果你有特定的基因變異，你可能不會患上癌癥，如果你有一個(gè)特定的細(xì)菌，你也可能不會患上癌癥，但如果你同時(shí)具有兩者，那么這就會增加你疾病的易感性，”他說。