国产顶刊Vita：西湖大学郑钜圣团队等揭示人类对肠道真菌的遗传调控，带来“肠-脑轴”新见解

发布时间：2026-05-06来源：生物世界

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

人类肠道微生物组由细菌、真菌和病毒等多界物种组成，在与人类的共进化中发挥着不可忽视的作用。越来越多的证据表明，肠道真菌是肠道生态系统中一个虽小却至关重要的组成部分，对人类健康有所贡献。肠道真菌或真菌群落与细菌的组成和功能相互依存，这可能使肠道能够对食物摄入和药物使用等外部刺激做出快速且协调的反应。除了饮食和环境因素外，宿主的遗传、年龄、种族和生理状态等特征也会影响肠道微生物群落的多样性。尽管此前已有证据表明宿主基因对肠道细菌有影响，但对于宿主基因结构如何影响肠道真菌的组成，我们仍知之甚少。

2026 年 5 月 5 日，西湖大学医学院郑钜圣研究员、华中科技大学潘安教授、浙江大学朱益民教授、中山大学陈裕明教授和复旦大学郑琰研究员作为共同通讯作者（帅梦雷、许凤喆、潘雄飞、张喆庆、周丹、张柯为论文共同第一作者），在国产期刊 Vita 上发表了题为：Host genetic regulation of gut mycobiome offers insights into the gut-brain interaction 的研究论文。

该研究整合了五个中国汉族人群队列的近 8000 例宿主基因组、肠道真菌与细菌组及部分脑部磁共振影像数据，系统描绘了宿主遗传调控肠道真菌的全景图谱，并将其与细菌的遗传调控模式进行了对比。该研究发现了 114 个宿主基因变异-真菌关联和 81 个宿主变异-细菌关联，其中四个真菌类群达到全基因组显著性水平。值得注意的是，影响真菌与细菌两个生物界的遗传变异与 27 种免疫细胞类型中不同的表达数量性状基因座（eQTL）存在共定位现象，相关基因在大脑中呈现富集表达。磁共振成像分析显示，肠道真菌属 Eremothecium 与丘脑和额叶皮层体积呈正相关。体外实验进一步证实了该真菌强大的核黄素合成能力，并提示其可调控小胶质细胞的免疫应答。

总的来说，该研究首次完整揭示了宿主遗传调控人类肠道真菌组的全景图谱，为理解宿主-微生物组复杂互作在人类健康中的作用提供了新视角。

近年来，“肠-脑轴”成了生命科学领域的大热词。但绝大多数研究都把目光投向了肠道中的细菌。事实上，在我们的肠道里，还住着一群容易被忽视的“神秘大佬”——肠道真菌。

在这项由国内多所顶尖高校联合发表的重磅研究中，研究人员首次在中国人群中绘制了肠道真菌和细菌的“基因调控图谱”。该研究发现，肠道中的真菌不仅受到我们自身基因控制，它们还会通过一种神奇的代谢物，悄悄影响着我们大脑的“硬件配置”。

近 8000 人的数据：谁在操控肠道真菌？

要想知道肠道菌群到底听谁的，最靠谱的办法就是给大量的人群做全基因组关联分析（GWAS）。

在这项研究中，研究团队招募了来自 5 个独立队列的近 8000 名中国汉族人群。通过对他们的粪便样本进行高通量测序，并结合血液白细胞的遗传数据，研究团队首次系统描绘了宿主遗传变异与肠道真菌、细菌特征的关联图谱。

通过这些数据，研究团队发现了 114 个与肠道真菌相关的宿主遗传变异，以及 81 个与肠道细菌相关的宿主遗传变异。这说明了我们肠道里微生态的构成，很大程度上是写在我们自己的 DNA 里的。不仅如此，该研究还发现，真菌和细菌虽然都在肠道里，但它们受宿主基因调控的方式截然不同，可以说是各走各的“单行道”。

神秘的“微型药厂”：被低估的肠道真菌

在所有的肠道真菌中，一个名为 Eremothecium 的肠道真菌属成员成功引起了研究团队的注意。

大家对这个名字可能很陌生，但它的“业务”我们再熟悉不过了——它是自然界公认的核黄素（即维生素 B2）生产大户。

为了验证这一点，研究团队使用了先进的蛋白质语言模型 ESMfold 进行预测，并结合生物信息学分析。结果证实，在 Eremothecium 属的物种中，存在一组高度保守的基因。这组基因编码的酶，正是核黄素合成通路中的核心“工人”。这就像在肠道这个大工厂里，Eremothecium 自己开了一家高效的“维生素 B2 制药厂”。

直通大脑的高速公路：从肠道到神经元的奇妙之旅

生产出核黄素就算了吗？当然不。研究团队敏锐地捕捉到了这家“微型药厂”的下游客户——大脑。

通过对部分中老年参与者进行脑部磁共振成像（MRI）分析，研究团队发现了一个惊人的现象：肠道中 Eremothecium 的丰度，与大脑特定区域的“硬件质量”呈强烈的正相关。

具体来说，那些肠道中 Eremothecium 越多的人，他们大脑的额叶皮层和左丘脑的灰质密度越大。要知道，灰质可是大脑进行信息处理的核心“硬件”。灰质密度的保持，对于维持认知能力、预防神经退行性疾病至关重要。这相当于给大脑上了一种天然的“防衰老保险”。

作用于小胶质细胞：平息大脑炎症风暴

那么，这种肠道真菌产生的核黄素，究竟是如何跨越千山万水，守护我们的大脑的呢？

秘密在于大脑中的免疫细胞——小胶质细胞（Microglia）。

小胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中的常驻免疫细胞。当大脑出现损伤或感染时，它们会立刻激活，引发炎症反应来清除病原体。但如果它们过度激活，则会对神经细胞造成毒害。

利用单细胞和转录组学数据分析，研究团队发现，Eremothecium 产生的核黄素，能够有效调控小胶质细胞的炎症反应，让这些免疫细胞保持理智，不至于过度激活。简单来说，肠道真菌通过供给核黄素，给大脑的免疫系统踩下了刹车，从而保护了神经元免受慢性炎症的侵蚀。

重新认识你的“第二大脑”

这项发表于 Vita 期刊的研究，不仅为我们揭示了肠道真菌受宿主基因调控的全景图，更重要的是，它为我们提供了一条极其生动而具体的“肠-脑”互动通路：宿主基因调控肠道真菌 → 真菌合成核黄素 → 调控大脑小胶质细胞炎症反应 → 保护大脑灰质结构与认知健康。

总的来说，该研究首次系统描绘了宿主遗传调控肠道真菌的全景图谱，将长期处于边缘地带的肠道真菌纳入宿主遗传与大脑功能的研究框架之中，拓展了我们对肠道微生态多界协同作用的认知，也为未来探索神经免疫调控及相关疾病机制提供了新的思考方向。

论文链接：

https://www.vita-journal.com/vita/EN/10.15302/vita.2026.04.0024

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