美國時間12月18日，西班牙巴塞隆納基因體調控中心(Centre for Genomic Regulation, CGR)團隊發表一項有關基因對腸道菌相(gut microbiome)的研究，在分析了逾4千隻大鼠的基因與腸道菌相之後，發現大鼠腸道菌相不僅受到宿主自身基因的引響，也會受到共同生活空間裡其他個體基因的影響。研究結果已發表於《Nature Communications》。

腸道菌相會影響宿主的健康與疾病，其組成同時受到宿主基因與環境暴露影響，例如飲食與用藥已被充分證實是影響腸道菌群的重要因素。然而，遺傳學因素在其中扮演的角色，一直難以釐清。

在此研究中，團隊在4個非近交系(outbred)之實驗室大鼠隊列中，分析宿主基因對腸道菌相的影響。這4個非近交系大鼠分別被飼養於美國不同設施、照護流程也各不相同，讓研究人員能檢驗哪些遺傳效應能在不同環境下仍然成立。

透過整合4000隻大鼠的基因與微生物群資料，研究團隊辨識出3個遺傳區域，始終影響著腸道菌相。其中最強的關聯，出現在St6galnac1基因與Paraprevotella屬的細菌豐富度(abundance)之間。研究團隊指出，St6galnac1基因會在腸道黏液中添加糖分子，因此他們推測Paraprevotella屬細菌可能以這些糖為養分，且這項關聯在四個隊列中皆可見。

第二個遺傳區域包含多個黏蛋白(mucin)基因，這些基因負責編碼構成保護腸道的黏液層，並與厚壁菌門(Firmicutes)的細菌相關；第三個遺傳區域包含Pip基因，該基因編碼一種抗菌分子，且與小鼠擬桿菌科(Muribaculaceae)家族細菌相關；這類細菌在齧齒類常見，並且在人類腸道中也能找到。

研究團隊表示，由於此研究使用了相當大量的大鼠，使得他們得以首次估算每隻大鼠的腸道菌相有多少是由自己的基因決定，又有多少是由與其共同生活的其他老鼠基因決定。

研究人員還建立了一套計算模型，用以區分「一隻大鼠的基因對自身微生物」的直接影響，與「社交同伴的基因帶來的間接影響」。

結果發現，某些小鼠擬桿菌科的豐富度同時受到直接與間接的基因影響，表示部分基因效應可透過微生物交換而在社交層面擴散。一旦在統計模型中納入這些社交效應，研究所發現的3組新基因-微生物連結，其「總遺傳影響力」會增加4到8倍。

這項研究透過證明遺傳影響可與腸道微生物傳播相互耦合，並提出了一種新的作用機制：某個個體的基因效應，可能在整個社交群體中產生漣漪效應，在不改變他人DNA的情況下，改變他人的生物學特徵。

研究團隊認為，若在人類身上也存在類似效應，再加上越來越多證據指出腸道菌群對健康相當重要，那麼大型研究中對「基因影響人類健康」的估計可能一直偏低，且基因不只可能形塑個體自身的疾病風險，也可能影響他人的疾病風險。

研究團隊也指出，雖然腸道菌群已被連結到免疫、代謝乃至行為等多個面向，但並非所有相關性都代表因果關係，真正的作用機制仍未完全明瞭。不過，利用在充分控制的環境下的動物模型進行研究，仍有助於從相關性推導出可供檢驗的因果假設，幫助釐清基因和腸道菌群的交互作用對人類健康的影響。

資料來源：https://www.genengnews.com/news/gut-microbiome-shaped-by-social-partners-genes/

原始研究：https://www.nature.com/articles/s41467-025-66105-z

(編譯/實習記者 康育華)