如果你以为“肠道菌群失衡”只是个人饮食不规律的小问题,2026年11月发表在《Cell》上的两项背靠背研究,给出了一个尺度更大的答案:工业化本身,正在以一种可测量的方式,重塑全人类肠道细菌的基因组,而且不同地区的人群正在变得越来越相似。
这两项研究共享同一个数据基础——全球微生物组保护组织(Global Microbiome Conservancy)的队列,覆盖了从坦桑尼亚哈扎人、亚马逊雨林社区到北美城市居民的广泛人群。一项由MIT和基尔大学团队主导,聚焦于细菌基因组层面的变化;另一项由同一批研究者联合完成,把菌群变化与宿主生理指标放在一起看。
细菌的基因组,正在被工业化“重写”
第一项研究的核心发现可以用一句话概括:来自工业化人群的肠道细菌,携带更多的新基因,而且这些基因大多是“抄”来的,不是“传”来的。
研究者分析了10种在工业化和非工业化人群中都有良好采样的细菌物种。在所有10个物种中,工业化宿主的菌株都拥有更大的蛋白编码基因集,其中8个物种的差异具有统计学显著性。更重要的是,这些多出来的基因并非祖先传下来的,而是通过水平基因转移从其他微生物那里获得的。在基因获取事件中,80%到90%属于水平转移,常常伴随着质粒和噬菌体一起“打包”进入受体菌。
这意味着什么?意味着工业化环境——无论是超加工饮食、抗生素使用,还是剖腹产和卫生条件的变化——正在给肠道细菌施加一种选择压力,迫使它们从邻居那里“借”基因来适应新环境。研究者发现的受选择功能包括应激响应、细胞包膜重塑和中心代谢。其中一个值得注意的例子是维生素B12合成基因的富集,以及脂多糖合成基因的变化——后者是细菌表面被人类免疫系统识别的成分,它的改变可能对健康产生尚未被完全理解的后果。
另一条证据线:麦芽糊精,一个“工业化饮食的指纹”
几乎同一时间,《Nature》发表的一项独立研究,从另一个角度印证了同样的趋势。UCLA团队开发了一种名为iLDS的统计方法,能够在全球24个人群的约30种常见肠道共生菌中检测“选择性清除”事件——也就是某个有利基因在种群中快速扩散的痕迹。
他们发现了超过300次选择性清除事件,富集在碳水化合物代谢相关的基因位点上。其中最清晰的一个信号,出现在mdxEF基因上,这个基因编码的是麦芽糊精的ABC转运蛋白。麦芽糊精是一种工业水解淀粉产物,作为乳化剂和质地改良剂大量存在于超加工食品中。这个基因的选择性清除信号,只在工业化饮食人群中高频存在,在非工业化人群中检测不到。
两篇论文放在一起看,逻辑链条变得完整:工业化饮食引入了新的化学物质(比如麦芽糊精),肠道细菌为了利用它们,通过水平基因转移快速获取代谢能力;这种选择压力在全球范围内独立地、反复地发生,最终导致不同地区的菌群在功能上走向趋同。
趋同的代价:多样性下降,稳定性变差
第二项《Cell》研究把镜头拉远,同时测量了菌群生态和宿主生理。在1015名来自12个国家的成年人中,工业化程度越高,细菌多样性越低,群落组成越相似,计算网络分析显示稳定性越差。功能冗余度——也就是多个物种执行同一代谢任务的能力——也在下降,尤其是复杂碳水化合物降解方面,而这种下降很大程度上由多样性降低直接解释。
宿主这一端同样有信号。工业化人群的粪便中,分泌型免疫球蛋白A(sIgA)水平平均是非工业化人群的两倍以上,嗜铬粒蛋白A(CgA,一种肠道应激生物标志物)水平高出八倍以上。但代表炎症的钙卫蛋白并没有一致的升高趋势,说明这不是简单的“工业化导致肠道发炎”,而是一种更微妙的免疫-微生物互作模式的改变。
最值得警惕的发现来自一个实用层面:用工业化人群数据训练的微生物组疾病预测模型,在非工业化人群中基本失效。这直接挑战了当前微生物组转化研究的一个默认假设——在波士顿或上海建立的模型,可以拿去指导达卡或亚马逊社区的健康决策。
这对普通人意味着什么
这项研究不是要制造“工业化有罪”的焦虑。细菌基因组的演化本身是中性的,它反映的是微生物在适应我们改变的环境。真正值得关注的是适应背后的代价:功能冗余度的丧失意味着肠道生态系统应对扰动的能力在下降,而模型不可迁移则提醒研究者,基于单一人群的“健康菌群标准”可能根本不成立。
对于个体而言,最务实的启示或许藏在mdxEF基因的故事里:你吃的超加工食品,正在给你的肠道细菌发“进化通知”。而你是否需要回应这个通知、以什么方式回应,目前还没有标准答案。但至少,知道自己肠道里的细菌正在为了你的一包零食而改变基因组,本身就是一种提醒。
