微生物组全表型关联研究将肠道微生物SNV与健康和暴露因素联系起来

人类肠道微生物组成的改变与多种慢性疾病相关1,2。然而，仅凭物种层面的组成会掩盖物种内广泛的遗传多样性和功能变异。这推动了微生物组研究向菌株分辨、遗传层面分析的转变，利用微生物遗传变异来识别与疾病相关的基因和通路3,4,5,6。在此，我们开展了一项全表型组关联研究（PheWAS），分析了来自6个独立队列的10,781名个体中1280万个肠道微生物单核苷酸变异（SNV）与244种宿主健康表型及环境暴露之间的关联。我们在69种宿主因素（包括年龄、性别以及心血管和代谢参数）中识别出940个独立关联。结构分析在蛋白质功能重要区域中识别出与宿主表型相关的SNV，这些发现为微生物遗传变化如何与环境及宿主生理因素相关联的机制性假说提供了依据。例如，我们在Faecalibacterium prausnitzii中识别出一个与年龄相关的SNV，它影响结合谷胱甘肽的蛋白质口袋中的一个氨基酸。为支持未来的研究工作，所有研究的汇总统计数据均提供在一个在线目录中（https://fulab.web.rug.nl/SNV-MWAS/）。总之，这些结果在碱基对分辨率上识别出人类宿主与微生物遗传变异之间的新生物学联系，并为假说生成提供了资源，将有助于未来理解肠道微生物群的菌株层面功能。

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