健康日本人源Faecalibacterium菌株的基因组特征解析及其最小基因组进化启示

来自日本冈山大学的研究人员针对亚洲人群肠道中Faecalibacterium属菌株基因组信息匮乏的问题，通过对健康日本人源F15（F. duncaniae）和a30（F. taiwanense）菌株的全基因组测序分析，首次发现a30具有该属最小基因组（2.55 Mb），并鉴定出1,203个核心基因簇，为阐明该属最小基因组需求及进化适应机制提供了重要依据。

　　

这项研究揭开了肠道明星细菌Faecalibacterium的神秘面纱。作为人类肠道中丰度最高的丁酸盐(butyrate)生产者，这类细菌堪称"肠道健康卫士"，既能维护肠道屏障完整性，又能调节炎症反应。然而除F. prausnitzii外，该属其他菌株的基因组信息，特别是亚洲人群中的菌株数据仍属空白。

研究人员从一名22岁日本健康男性的粪便样本中，通过厌氧培养和16S rRNA测序技术，成功分离出两株Faecalibacterium菌株。采用改良的GAM培养基和酚-氯仿提取法获得高质量DNA后，运用Illumina MiSeq平台进行300bp双端测序。令人惊叹的是，菌株a30的基因组仅2.55兆碱基，刷新了该属最小基因组记录。

通过recA基因系统发育分析和平均核苷酸相似性(ANI)比对，确认F15为F. duncaniae（ANI 96.7%），a30为F. taiwanense（ANI 97.8%）。比较基因组学分析揭示出1,203个核心基因簇，这些"生命必需基因工具箱"为理解该属细菌的进化适应提供了新视角。特别是a30菌株的迷你基因组，犹如细菌界的"极简主义大师"，暗示着可能存在独特的代谢精简策略。

这项研究不仅填补了亚洲人群Faecalibacterium基因组数据的空白，更为开发靶向肠道微生态的下一代益生菌(next-generation probiotics)提供了理论支撑。值得一提的是，该研究获得日本学术振兴会(JSPS)科研经费支持，并已通过冈山大学伦理委员会审批（批号#1610-026）。研究团队特别缅怀在论文提交前逝去的合作者Hidetoshi Morita教授，他的贡献将永远铭刻在这项开创性工作中。