当第一批人类走出非洲时，他们携带着肠道微生物。事实证明，这些微生物也随着他们一起进化。

的人体肠道微生物群是由成百上千种细菌和古生菌．在一个特定的微生物物种中，不同的菌株携带不同的基因影响你的健康和易患的疾病．

有明显的变化生活在世界各地不同国家的人们之间肠道微生物群的微生物组成和多样性。尽管研究人员开始了解影响微生物组组成的因素，如饮食，但对于为什么不同人群的肠道中有同一种微生物的不同菌株，他们的理解仍然有限。

我们是研究的研究者微生物进化而且微生物组．我们的最近发表的研究他们发现，微生物不仅随着早期现代人类宿主在全球旅行而多样化，还通过限制自己在肠道中的生活来跟随人类的进化。

微生物与人类有着共同的进化史

我们假设，随着人类分布在全球各地，基因多样化，他们肠道中的微生物物种也在多样化。换句话说，肠道微生物和它们的人类宿主“共分化”并共同进化——就像人类的多样化使亚洲人看起来与欧洲人不同一样，他们的微生物群也是如此。

为了评估这一点，我们需要配对来自世界各地人们的人类基因组和微生物组数据。然而，当我们开始这项研究时，同时提供个体微生物组数据和基因组信息的数据集是有限的。大多数公开数据来自北美和西欧，我们需要更能代表世界各地人口的数据。

因此，我们的研究团队使用了来自喀麦隆、韩国和英国的现有数据，并额外招募了加蓬、越南和德国的母亲和她们的幼儿。我们收集了成年人的唾液样本，以确定他们的基因型或遗传特征，并收集了粪便样本，以对他们肠道微生物的基因组进行测序。

在我们的分析中，我们使用了839名成年人和386名儿童的数据。为了评估人类和肠道微生物的进化史，我们创建了系统发育树每个人以及59种最常见的共有微生物菌株。

当我们将人类树和微生物树进行比较时，我们发现了它们匹配程度的梯度。有些细菌树与人类树完全不匹配，而有些则非常匹配，这表明这些物种与人类共分化。事实上，一些微生物物种在进化过程中已经存在了数十万年。

我们还发现，与没有与人类共分化的微生物相比，与人类一起进化的微生物具有一组独特的基因和特征。与人类合作的微生物基因组更小，对氧气和温度更敏感，大多数无法忍受低于人体温度的条件。

相比之下，与人类进化联系较弱的肠道微生物具有外部环境中自由生活细菌的特征和基因。这一发现表明，共多样化的微生物在很大程度上依赖于人体的环境条件，必须从一个人迅速传播到另一个人，要么代代相传，要么在生活在同一社区的人之间传播。

为了证实这种传播方式，我们发现母亲和孩子的肠道中有相同的微生物菌株。相比之下，没有共分化的微生物更有可能在体外存活，并可能通过水和土壤更广泛地传播。

肠道微生物和个性化药物

我们发现肠道微生物与人类宿主一起进化，这为观察人类肠道微生物群提供了另一种方式。肠道微生物在人与人之间传递了数百至数千代，因此随着人类的变化，他们的肠道微生物也发生了变化．因此，一些肠道微生物表现得好像它们是人类基因组的一部分:它们是几代人之间传递的基因包，并由相关个体共享。

个性化医疗基因检测开始使治疗对个人更加具体和有效。了解哪些微生物与人类有长期的伙伴关系，可能有助于研究人员针对每个人群开发基于微生物群的治疗方法。临床医生已经在使用当地生产的益生菌从社区成员的肠道微生物中提取，用于治疗营养不良。

我们的发现也帮助科学家更好地理解微生物如何从生态和进化上从“自由生活”的环境转变为依赖于人类肠道的条件。共多样化的微生物具有特征和基因让人联想到细菌共生体它们生活在昆虫宿主体内。这些共同的特征表明，其他动物宿主可能也有肠道微生物，在进化过程中与它们共分化。

特别关注与人类进化历史相同的微生物，有助于更好地理解它们在人类福祉中所扮演的角色。

铃木太一马普生物研究所微生物组学博士后研究助理

露丝雷马普生物研究所微生物科学部主任