人体肠道中水平基因交换的潜在影响

人体的许多基本功能依赖于共生微生物群，其在肠道中的数量和多样性尤为丰富。这种复杂的宿主-微生物关系是两者长期协同进化的结果。宿主进化中突变变化的遗传几乎完全是垂直的，而细菌进化的主要机制是水平基因交换。肠道环境具有稳定的温度、持续的食物供应、恒定的物理化学条件、极高浓度的微生物细胞和噬菌体，以及在食物颗粒和宿主组织表面进行接合的大量机会，代表了最有利于水平基因交换的生态位之一。因此，肠道微生物系统在遗传上极具动态性，并能够在基因水平上对选择（例如抗生素选择）做出快速应答。微生物群还可能对许多其他因素产生动态应答，包括生活方式、治疗、饮食、精制食品、食品添加剂、益生元和益生菌的摄入等。然而，不断变化的选择压力对肠道微生物群的影响仍知之甚少。据推测，肠道微生物组通过肠道菌群的遗传重构来应对这些变化，这主要由水平基因交换所驱动。因此，我们的主要目标是揭示水平基因交换在胃肠道微生物组变化图景中所起的作用，以及这些变化对人类整体健康、特别是自身免疫性疾病的潜在影响。