梁 田，馬利鋒，張致英，劉麗軍，劉 芳，董文學(xué)，李 靖，張 寒，蔣雅瓊，白 骕，康龍麗

（1.西藏民族大學(xué)高原病分子機(jī)制與干預(yù)研究省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 咸陽(yáng)712082；2.西藏民族大學(xué)環(huán)境與疾病相關(guān)基因研究高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 咸陽(yáng)712082；3.拉薩市城關(guān)區(qū)扎細(xì)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，拉薩850000）

人類(lèi)腸道微生物的數(shù)量約為1011～1012個(gè)，是人體細(xì)胞數(shù)量的10 倍[1].腸道菌群在維持機(jī)體消化和心血管系統(tǒng)的正常生理代謝方面發(fā)揮著重要作用.腸道菌群紊亂可誘發(fā)多種代謝性疾病，如炎癥性腸病、胃腸癌癥、肝硬化、胰腺癌、糖尿病和肥胖等[2].作為地球上最極端地區(qū)之一，青藏高原平均海拔約4 000 m，強(qiáng)紫外線(xiàn)、低壓、低氧和寒冷是高原環(huán)境的主要特點(diǎn)[3].嚴(yán)酷的生存環(huán)境使高原藏族人群機(jī)體發(fā)生了適應(yīng)改變[4]，包括血紅蛋白濃度低、肺動(dòng)脈壓低、低氧性肺血管收縮反應(yīng)鈍化、靜息肺通氣量高、一氧化氮呼氣量高、運(yùn)動(dòng)耐力增強(qiáng)、慢性高原病發(fā)病率高等[5-6].藏族人群擁有與高原適應(yīng)相關(guān)的EPAS1、EGLN1 和PPARA 基因，這些基因有助于機(jī)體更好地適應(yīng)高原環(huán)境[7].另外，藏族人群腸道菌群中存在多種短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌，可促進(jìn)能量代謝和腸道菌群穩(wěn)態(tài)[8].

外界環(huán)境、飲食、年齡及健康水平等因素都會(huì)影響宿主腸道菌群的構(gòu)成[9].惡劣的高原環(huán)境可能會(huì)對(duì)微生物群造成巨大的進(jìn)化壓力，從而影響其多樣性和群落組成[10-12]，如低溫、低氧和強(qiáng)紫外線(xiàn)是影響人體腸道和皮膚菌群的重要因素[8，10].目前，關(guān)于腸道菌群的研究主要圍繞在平原人群，關(guān)于海拔高度與腸道菌群的研究較少.本研究選取生活在高海拔地區(qū)的67名藏族人，對(duì)其糞便標(biāo)本進(jìn)行16S rRNA 基因測(cè)序. 本研究旨在揭示：①不同海拔高度藏族人群腸道菌群alpha 多樣性和beta 多樣性的差異；②不同海拔高度藏族人群腸道菌群的菌屬豐度、biomarkers、微生物網(wǎng)絡(luò)、基因通路、腸型的差異；③海拔高度與腸道菌群的alpha 多樣性、beta 多樣性和菌屬豐度的相關(guān)性.

1 材料與方法

1.1 樣本采集

以長(zhǎng)期居住于西藏地區(qū)（平均海拔3 650～4 500 m）的67 名藏族居民為研究對(duì)象，其中31 人居住于海拔3 650 m（T3650），19 人居住于海拔4 000 m（T4000），17 人居住于海拔4 500 m（T4500）.收集藏族居民的性別、年齡、身高、體質(zhì)量、身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）和飲食習(xí)慣（以動(dòng)物為主要飲食、均衡飲食或以植物為主要飲食）等信息. 樣本收集標(biāo)準(zhǔn)：①無(wú)消化道相關(guān)疾??；②3 個(gè)月內(nèi)未使用抗生素；③未吸煙、飲酒.采集約2 g糞便樣本置于10 mL 的無(wú)菌管內(nèi)，將其保存于-80 ℃冰箱內(nèi)待用.本研究通過(guò)西藏民族大學(xué)倫理委員會(huì)審批（ID：201601），實(shí)驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)格遵守西藏民族大學(xué)生物安全標(biāo)準(zhǔn).所有參與者充分了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒑炇鹬橥鈺?shū).

1.2 細(xì)菌DNA 提取及PCR 擴(kuò)增

使用TIANamp Swab DNA 提取試劑盒（中國(guó)上海生化科技有限公司）提取樣本中的細(xì)菌總DNA，利用Nano Drop2000 分光光度計(jì)（美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司）和1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)所提取DNA的濃度、純度并進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè).利用341F 和805R 引物對(duì)細(xì)菌的16S rRNA 基因的V3～V4 區(qū)進(jìn)行PCR 擴(kuò)增.該擴(kuò)增體系為：10×TransStart FastPfu 緩沖液1 μL，25 mmol/L dNTPs 0.8 μL，341F 和805R 引物（濃度均為10 μmol/L）各0.1 μL，TransStart FastPfu DNA 聚合酶0.2 μL，模板DNA 3 μL，ddH2O 4.8 μL.擴(kuò)增流程：95 ℃，3 min；95 ℃，30s，55℃，30 s，72 ℃，30 s，進(jìn)行27 個(gè)循環(huán)；72 ℃，10 min；最終維持在4 ℃.

1.3 DNA 文庫(kù)構(gòu)建和高通量測(cè)序

使用2%瓊脂糖凝膠回收PCR 產(chǎn)物，利用AMPure XP beads 磁珠（美國(guó)Beckman Coulter 公司）進(jìn)行純化，Tris-HCl 洗脫后，利用QuantiFluorTM-ST 微型熒光計(jì)（美國(guó)Promega 公司）進(jìn)行定量檢測(cè).最后利用Illumina MiSeq 平臺(tái)進(jìn)行2×250 雙端測(cè)序.

1.4 原始序列處理

使用Trimmomatic 和FLASH 軟件對(duì)原始FASTQ數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控和拼接：①篩選長(zhǎng)度在20～50 bp 的序列；②精確匹配barcode，刪除引物大于2 個(gè)堿基的錯(cuò)配序列；③序列的兩端序列拼接，篩選重疊堿基（＞10 bp）進(jìn)行拼接. 利用UPARSE 軟件，將序列按照97%的相似性進(jìn)行OTU 聚類(lèi)，并使用UCHIME 剔除可能存在的嵌合體.最后與Silva 數(shù)據(jù)庫(kù)（SSU123）比對(duì)，使用RDP classifier（http：//rdp.cme.msu.edu/）對(duì)序列進(jìn)行物種注釋?zhuān)ū葘?duì)閾值為80%）.

1.5 生物信息學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

利用R 3.6.2（‘vegan’package）繪制物種積累曲線(xiàn)，使用Mothur 軟件計(jì)算alpha 多樣性[13].使用主坐標(biāo)分析（PCoA）和非參數(shù)多元方差分析（PERMANOVA）進(jìn)行beta 多樣性計(jì)算. 基于OTU 水平和Jaccard 距離繪制PCoA[14].基于vegan 包，使用PERMANOVA 計(jì)算不同組間菌群群落結(jié)構(gòu)的相似性[15]. 利用線(xiàn)性判別分析（LEfSe）篩選出不同組間存在顯著差異的的biomarkers（LDA=2.0）[16].使用Kruskal-Wallis 秩和檢驗(yàn)與Wilcox秩和檢驗(yàn)對(duì)不同組間的菌屬豐度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，使用錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（false discovery rate，F(xiàn)DR）對(duì)P 值進(jìn)行校正，P ＜0.05 認(rèn)為是存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義. 使用Pearson相關(guān)性分析計(jì)算菌門(mén)豐度、菌屬豐度、alpha 多樣性、beta 多樣性與海拔高度之間的相關(guān)性，當(dāng)P ＜0.05 并且r ＞0.3 時(shí)認(rèn)為相關(guān)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義. 使用SparCC和Gephi 軟件繪制微生物網(wǎng)絡(luò).使用PICRUSt 軟件進(jìn)行細(xì)菌的基因功能預(yù)測(cè)，并利用Enterotypes 網(wǎng)站（http：//enterotypes.org）進(jìn)行腸型分類(lèi).

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔高度藏族人群腸道菌群的物種組成

本研究收集了來(lái)自于西藏地區(qū)的67 個(gè)糞便樣本，共獲得5 212 480 條原始序列，在進(jìn)行質(zhì)量控制后獲得4 785 985 條序列（平均序列長(zhǎng)度為71 432，最大長(zhǎng)度為98 661，最小長(zhǎng)度為43 299），聚類(lèi)產(chǎn)生20 031個(gè)OTU.不同海拔高度藏族人群的樣本信息如表1 所示.由表1 可以看出，不同海拔高度藏族人群的體質(zhì)量和BMI 無(wú)顯著性差異（P ＞0.05），但是其身高差異顯著（P ＜0.05）.不同海拔高度藏族人群的飲食習(xí)慣相似，均是以肉類(lèi)為主，對(duì)于蔬菜和水果的攝入量較少.

表1 樣本信息Tab.1 Information of samples

稀釋曲線(xiàn)可用于評(píng)估樣本測(cè)序量是否合理，當(dāng)稀釋曲線(xiàn)隨著抽取序列數(shù)的增加而趨于平緩時(shí)，證明該樣本的測(cè)序數(shù)據(jù)量合理.圖1（a）中的稀釋曲線(xiàn)表明該測(cè)序深度能夠捕獲大部分腸道菌群樣本的細(xì)菌物種.在門(mén)水平上，藏族人群的腸道菌群主要由厚壁菌門(mén)（Firmicutes，46%）、擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes，33%）、變形菌門(mén)（Proteobacteria，6%）、放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteria，3%）和疣微菌門(mén)（Verrucomicrobia，3%）組成，如圖1（b）所示.在屬水平上，藏族人群的腸道菌群主要由擬桿菌屬（Bacteroides，11.7%）、普氏菌屬（Prevotella，10.4%）、小桿菌屬（Dialister，6.64%）、糞桿菌屬（Faecalibacterium，4.81%）、埃希菌屬（Escherichia，3.43%）、罕見(jiàn)小球菌屬（Subdoligranulum，3.13%）、顫桿菌屬（Oscillibacter，2.73%）、阿克曼氏菌屬（Akkermansia，2.71%）、考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium，1.87%）和瘤胃球菌屬（Ruminococcus，1.6%）構(gòu)成，如圖1（c）所示.

圖1 腸道菌群的測(cè)序質(zhì)量和物種組成Fig.1 Sequencing quality and community composition of intestinal microbiota

2.2 不同海拔高度藏族人群腸道菌群的alpha 和beta 多樣性對(duì)比

計(jì)算不同海拔高度藏族人群腸道菌群的alpha 和beta 多樣性，結(jié)果如圖2 所示. 由圖2 可以看出，T3650 組的alpha 多樣性明顯高于T4000 和T4500 組（P=0.009），3 組之間的beta 多樣性無(wú)顯著性差異（P=0.26，R2= 0.03）.PCoA 分析結(jié)果表明，T3650、T4000和T4500 組間大部分樣本聚集在一起，樣本間距離較近.

圖2 腸道菌群的多樣性分析Fig.2 Comparison of the diversity of intestinal microbiota

Pearson 相關(guān)性分析結(jié)果如圖3 所示.由圖3 可以看出，藏族人群腸道菌群的alpha 多樣性會(huì)隨著海拔高度的升高而逐漸下降（Chao1，P ＜0.001；r=-0.40）（ACE，P ＜0.001；r = -0.42），但是beta 多樣性不會(huì)受到海拔高度的影響，二者相關(guān)性較低（P=0.002，r=0.04）.

圖3 腸道菌群多樣性與海拔高度的相關(guān)性分析Fig.3 Pearson’s correlation analysis between altitudeand diversity of intestinal microbiota

2.3 不同海拔高度藏族人群的腸道細(xì)菌豐度對(duì)比

通過(guò)LEfSe 分析可以篩選出各組間豐度存在顯著差異的biomarkers，結(jié)果如圖4 所示.

圖4 腸道菌群的細(xì)菌豐度對(duì)比Fig.4 Comparison of the relative abundance of bacterial genera

由圖4（a）可以看出，T3650 組的biomarker 為古菌界、廣古菌門(mén)、Δ-變形菌綱、甲烷桿菌綱、脫硫弧菌目、甲烷桿菌目、脫硫弧菌科、甲烷桿菌科、脫硫弧菌屬和甲烷桿菌屬；T4000 組的biomarker 為梭菌屬；而T4500組的的biomarker 為細(xì)菌界.通過(guò)Pearson 相關(guān)性分析計(jì)算腸道菌屬豐度與海拔之間的相關(guān)性，結(jié)果如圖4（b）所示.在門(mén)水平，廣古菌門(mén)的豐度隨著海拔高度的升高而下降（r = -0.36，P ＜0.005）.在屬水平上，脫硫弧菌屬、甲烷桿菌屬和艱難桿菌屬的豐度隨著海拔高度的升高而下降（r ＜-0.3，P ＜0.05）.

2.4 不同海拔高度藏族人群腸道菌群的微生物網(wǎng)絡(luò)對(duì)比

為探討海拔高度對(duì)腸道菌群微生物網(wǎng)絡(luò)的影響，本研究對(duì)比了不同海拔高度藏族人群腸道的微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，結(jié)果如圖5 所示. T3650、T4000 和T4500 組微生物網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)量存在顯著差異. T3650 組微生物網(wǎng)絡(luò)中有26 個(gè)節(jié)點(diǎn)，28 條邊；T4000 組微生物網(wǎng)絡(luò)中有30 個(gè)節(jié)點(diǎn)，36 條邊；T4500組微生物網(wǎng)絡(luò)中有11 個(gè)節(jié)點(diǎn)，6 條邊. T3650 組和T4000 組微生物網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)量明顯高于T4500 組的微生物網(wǎng)絡(luò)，并且T4000 組的微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比T3650 組和T4500 組的微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)差異較大.

圖5 腸道菌群的微生物網(wǎng)絡(luò)分析Fig.5 Microbial network analysis of intestinal microbiota

2.5 不同海拔高度藏族人群腸道菌群的基因功能和腸型對(duì)比

為了解海拔高度對(duì)藏族人群腸道菌群基因功能的影響，利用PICRUSt 軟件對(duì)腸道菌群進(jìn)行基因功能預(yù)測(cè)，結(jié)果如圖6 所示.由圖6（a）可以看出，青霉素和頭孢菌素生物合成、類(lèi)固醇激素合成、?；撬岷蛠喤；撬岽x、β-內(nèi)酰胺抗性通路在T3650、T4000 和T4500 組間存在差異，但是經(jīng)FDR 校正后，差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.腸型可以對(duì)個(gè)體的腸道菌群進(jìn)行準(zhǔn)確描述，不會(huì)受到宿主的年齡、性別、文化背景和地理位置的影響.由圖6（b）可以看出，藏族人群腸型主要為ET_P 腸型，隨著海拔高度的增加，ET_F 腸型所占比例不斷下降，而ET_P 腸型所占比例不斷上升.

圖6 腸道菌群的基因功能預(yù)測(cè)和腸型分析Fig.6 Gene function prediction and intestinal type analysis of intestinal microbiota

3 討論與結(jié)論

物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間存在正相關(guān)關(guān)系，物種多樣性越高，微生物群落越穩(wěn)定[17].較高的物種多樣性能夠?yàn)槲⑸锶郝涮峁└嗟木彌_能力，降低物種滅絕的可能性[18-19].微生物群落的多樣性越高，其抵抗外界環(huán)境干擾的能力越強(qiáng)[18-19].本研究發(fā)現(xiàn)，藏族人群腸道菌群的alpha 多樣性隨海拔高度的增加而下降.Li 等[10]的研究也發(fā)現(xiàn)，高海拔人群皮膚菌群的alpha 多樣性會(huì)顯著低于低海拔人群.飲食與生活環(huán)境是影響宿主腸道菌群的2 個(gè)重要因素，本研究結(jié)果顯示，不同海拔藏族人群的飲食習(xí)慣相似，因此推測(cè)T3650、T4000 和T4500 組間的alpha 多樣性的差異可能與環(huán)境因素有關(guān).腸道菌群的物種組成易受環(huán)境溫度的影響，環(huán)境溫度降低會(huì)導(dǎo)致菌群alpha 多樣性降低[20-21].動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了隨著溫度的降低，小鼠腸道菌群的alpha 多樣性會(huì)隨之下降.Zietak 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期生活在12 ℃的小鼠腸道菌群的alpha 多樣性明顯低于生活在29 ℃的小鼠的alpha 多樣性，這是由于寒冷使機(jī)體的能量代謝速率加快，進(jìn)而引起腸道菌群的alpha 多樣性下降.低氧也會(huì)引起腸道菌群alpha多樣性的下降，處于低氧狀態(tài)的小鼠腸道菌群alpha多樣性會(huì)明顯低于處于正常氧濃度下的小鼠[23-24]，其原因在于低氧環(huán)境激活了宿主的氧化應(yīng)激和炎癥通路，從而間接導(dǎo)致腸道菌群alpha 多樣性下降[23-24].本研究也得到了同樣的結(jié)論：隨著海拔高度的增加，環(huán)境中溫度和氧氣濃度不斷下降，低溫和低氧限制了環(huán)境細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而引起宿主從環(huán)境中獲取的細(xì)菌數(shù)量和種類(lèi)減少，最終導(dǎo)致腸道菌群alpha 多樣性的下降[25].

遺傳背景和飲食習(xí)慣是影響機(jī)體腸道菌群的重要因素，不同民族人群的腸道菌群結(jié)構(gòu)差異顯著，而相同民族人群的樣本匯聚在一起時(shí)樣本間距離較近[26].腸道菌群結(jié)構(gòu)與飲食習(xí)慣也密切相關(guān)，如泰國(guó)人移居美國(guó)后，其飲食習(xí)慣逐漸西化，從而導(dǎo)致他們的腸道菌群結(jié)構(gòu)與美國(guó)人的腸道菌群結(jié)構(gòu)相似[9]. 本研究發(fā)現(xiàn)T3650、T4000 和T4500 3 組藏族人群的腸道菌群beta 多樣性無(wú)顯著性差異，其腸道菌群結(jié)構(gòu)相似，推測(cè)是因?yàn)門(mén)3650、T4000 和T4500 3 組人群均為藏族遺傳背景，且飲食習(xí)慣相似，所以他們的腸道菌群結(jié)構(gòu)相似，差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.環(huán)境是影響腸道菌群結(jié)構(gòu)的重要因素[9].隨著海拔高度的增加，宿主生活環(huán)境中的氧濃度和溫度不斷下降.目前研究發(fā)現(xiàn)，低氧并不是影響腸道菌群結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素[23].如Lucking 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期低氧狀態(tài)下小鼠腸道菌群的群落結(jié)構(gòu)與正常小鼠相似；Khanna 等[27]的研究也證實(shí)宿主處于低氧環(huán)境時(shí)，其腸道菌群結(jié)構(gòu)并未發(fā)生改變.環(huán)境溫度對(duì)宿主腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響也較小，如Li 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，生活在溫暖環(huán)境（22 ℃）的小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)與生活在寒冷環(huán)境（4 ℃）的小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)相似.目前，低溫和低氧對(duì)于腸道菌群結(jié)構(gòu)的具體作用機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道.本研究也發(fā)現(xiàn)生活在不同海拔高度的藏族人群腸道菌群結(jié)構(gòu)相似，無(wú)明顯差異，因此推測(cè)低溫和低氧等環(huán)境因素可能對(duì)藏族人腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響較小.

本研究發(fā)現(xiàn)T3650 組的biomarker 為脫硫弧菌屬，而T4000 組的biomarker 為梭菌屬.CD36 受體是一種與脂質(zhì)吸收相關(guān)的受體，Li 等[28]的研究表明，梭菌屬與脫硫弧菌屬的代謝產(chǎn)物會(huì)分別抑制或促進(jìn)CD36受體的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)宿主的脂質(zhì)吸收能力并影響肥胖.雖然T3650 組與T4000 組的BMI 指數(shù)不具有顯著性差異，但BMI 相對(duì)較高的T3650 組中脫硫弧菌屬的豐度也較高，而B(niǎo)MI 指數(shù)相對(duì)較低的T4000 組的梭菌屬豐度較高.因此，腸道菌群中biomarker 的不同可能會(huì)引起宿主BMI 的差異.

本研究發(fā)現(xiàn)T3650 和T4000 組的微生物網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目、邊數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比T4500 組的微生物網(wǎng)絡(luò)更多、更復(fù)雜.隨著海拔高度的增加，腸道菌群的微生物網(wǎng)絡(luò)更加脆弱.Li 等[10]對(duì)皮膚菌群的研究也發(fā)現(xiàn)，高海拔人群的微生物網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比低海拔人群更加脆弱.這是因?yàn)榈蜏氐脱醐h(huán)境導(dǎo)致腸道菌屬的種類(lèi)和豐度下降，從而造成微生物網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和邊的數(shù)量減少，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變得更加脆弱.T3650 組和T4000 組的微生物網(wǎng)絡(luò)中擁有大量的梭菌屬、布勞特氏菌屬和霍爾德曼氏菌屬，這些均為短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌[29-30].由梭菌屬、布勞特氏菌屬和霍爾德曼氏菌屬產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可以通過(guò)激活G 蛋白偶聯(lián)受體途徑增強(qiáng)腸道黏膜免疫，增加alpha 多樣性，維持腸道菌群的穩(wěn)態(tài)[31].此外，短鏈脂肪酸可以降低宿主血壓和肺動(dòng)脈高壓，保護(hù)心肌功能，幫助機(jī)體適應(yīng)高原環(huán)境[32-33].

當(dāng)宿主的膳食纖維攝入不足時(shí)，腸道細(xì)菌會(huì)利用腸腔內(nèi)分泌的黏液作為反應(yīng)底物[34-36].阿克曼氏菌屬定殖于人體的腸黏液層，富含黏液降解酶（N-乙酰半乳糖苷酶），它可將黏液降解為糖，促進(jìn)自身生長(zhǎng)繁殖[34].本研究發(fā)現(xiàn)，在T4500 組的微生物網(wǎng)絡(luò)中，阿克曼氏菌屬的豐度較高，這可能與宿主對(duì)于蔬菜和水果的攝入量較少有關(guān).另外，該組微生物網(wǎng)絡(luò)中另枝菌屬的豐度也較高，這是一種與海拔高度相關(guān)的標(biāo)志物，其豐度與海拔高度呈正相關(guān)，并且可以耐受高原低氧條件[37]，因此T4500 組微生物網(wǎng)絡(luò)中另枝菌屬的豐度較高.另枝菌屬與腸道炎癥密切相關(guān)，可能會(huì)誘發(fā)潰瘍性結(jié)腸炎、克羅恩病和直腸癌等腸道疾病.高豐度的另枝菌屬與宿主腸道菌群alpha 多樣性下降密切相關(guān)[38-39].本研究中藏族人群腸道菌群多樣性的結(jié)果也支持以上觀點(diǎn)，與T3650 組和T4000 組相比，T4500 組的alpha 多樣性最低.相關(guān)性分析結(jié)果表明，廣古菌門(mén)和甲烷桿菌屬兩種古菌的豐度會(huì)隨著海拔高度的增加而逐漸下降.微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示，T3650 組和T4000 組的微生物網(wǎng)絡(luò)中均含有大量短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌，而T4500組中未發(fā)現(xiàn)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌存在，短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的代謝產(chǎn)物為兩種古菌的增殖提供了反應(yīng)底物.短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌與古菌存在互利共生的關(guān)系[40]：短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的代謝產(chǎn)物氫氣可以作為古菌的發(fā)酵底物；古菌消耗氫氣生成甲烷的過(guò)程會(huì)抑制短鏈脂肪酸的發(fā)酵途徑，從而使短鏈脂肪酸的產(chǎn)生量增加[40].因此，廣古菌門(mén)和甲烷桿菌屬兩種古菌的豐度會(huì)隨海拔高度的升高而逐漸下降.

普氏菌是ET_P 腸型的主要驅(qū)動(dòng)菌屬，它可以幫助機(jī)體分解蛋白質(zhì)和飽和脂肪酸，合成維生素B1、葉酸等，維持機(jī)體正常代謝[41].本研究結(jié)果表明，藏族人群的腸型主要為ET_P 腸型，可能與其特殊的飲食習(xí)慣有關(guān).由于藏族人對(duì)于蔬菜和水果的攝入量較少，肉類(lèi)攝入量較多，因此導(dǎo)致其腸道菌群中普氏菌的豐度較高.隨著海拔高度的增加，藏族人腸道中ET_P 腸型的比例逐漸增加，而ET_F 腸型的比例減少.ET_F腸型具有較高的微生物多樣性，隨海拔高度的增加ET_F 腸型比例減少也印證了腸道菌群的alpha 多樣性與海拔高度呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果[42].