人类胃内极强的酸性环境能消化绝大多数食物，甚至分解铁钉。然而，幽门螺杆菌不仅能够在胃酸的环境中存活并繁殖，还是导致慢性胃炎、消化性溃疡等胃部疾病的主要病原体之一。
近日，中国科学院上海免疫与感染研究所及其合作者首次发现了一种起源于数十万年前的幽门螺杆菌新亚种。研究成果发表于《自然》（Nature）。
▲Nature官网论文截图
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“神奇细菌”在哪里
自人类诞生以来，幽门螺杆菌就与我们同在，能否找出其历史的更多细节？
怀揣着这样的科研设想，研究团队联合瑞典、日本的科学家，收集了全球近7000个幽门螺杆菌的基因组数据集。最终，他们在部分土著人群中发现了幽门螺杆菌的全新生态亚种，研究人员将其命名为“Hardy”，寓意为“耐寒的”。
所谓生态亚种，是指同一物种因适应不同生态环境，而在基因上表现出微小差异的种群。这项研究将幽门螺杆菌的生态亚种定义为两类，其中一类是当下普遍流行的“Ubiquitous”，另一类就是这次新发现的亚种“Hardy”。
尽管这些生态亚种的基因组在大多数情况下源自相似的共同祖先，但在“Hardy”型的基因组中，约有100个基因展示了与当下常见的幽门螺杆菌不同的DNA碱基变异。
▲Hardy和Ubiquitous生态亚种基因库的分化和传播
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迁徙传播中走失的生态亚种
研究人员推测，幽门螺杆菌在人类走出非洲之前就分化成了两个高度不同的亚种，并随着人类的迁移在全球传播。不同亚种展现了独立的基因组演化模式，体现出各自独特的进化历程。
此次新发现的亚种“Hardy”在世界大部分地区已经灭绝。在“Hardy”生态亚种中，大多数菌株编码了额外的依赖铁的尿素酶，这一点与来源于食肉动物宿主的幽门螺杆菌一致。此外，这些菌株还具有编码空泡毒素（vacA）的串联重复，进一步支持了它们在进化上的相似性和适应性。
研究人员提出，Hardy专门适应于生活在以肉类或鱼类为主食的人（肉食者）的胃中；因此，今天我们胃中细菌的遗传变异可能揭示了祖先的饮食习惯。
研究进一步揭示，在大型猫科动物中发现的猎豹螺杆菌（H. acinonychis）以及新发现的与灵长类动物相关的谱系均归属于Hardy生态亚种。由于幽门螺杆菌通常仅在人体中存在，此次灵长类动物中的新发现表明幽门螺杆菌可能经历了从人类宿主向动物宿主的跨物种传播。
▲全球幽门螺杆菌的平均祖先分布图
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解锁治疗新篇章
新亚种的发现还将幽门螺杆菌与人类的关联历史向前推进了一步。团队初步研究了人类饮食历史对生态亚种分布的影响，对“Hardy”生态亚种的致病性与人类饮食之间关联进行了初步讨论。
未来，团队希望逐步解开幽门螺杆菌适应人类胃环境以及饮食习惯的适应性进化机制谜题，助力根除该病原菌以及设计更好的精准治疗方法。
来源：中国科学院上海免疫与感染研究所
责任编辑：王颖