Cell：从110万年前猛犸象化石中发现最古老的宿主相关细菌DNA

来源：生物世界 2025-09-09 09:49

古基因组学（Ancient genomic）研究已广泛探究了古人类与微生物的相互作用，然而，针对非人类动物的相关研究仍十分有限。

2025 年 9 月 2 日，瑞典古遗传学研究中心等机构的研究人员在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：Ancient host-associated microbes obtained from mammoth remains的研究论文。

该研究对古代猛犸象的骨骼、牙齿和皮肤样本进行了古基因组学研究，识别了生活在110 万年前猛犸象体内和口腔中的微生物，这也是有史以来测序的最古老的微生物 DNA，揭示了一些与非洲象死亡有关的致病菌也曾感染过其远古近亲猛犸象的口腔。

这项研究为理解已灭绝物种的生物学开启了新篇章，让我们不仅可以研究猛犸象自身基因组，还可以开始探索它们体内的微生物群落。

在这项最新研究中，研究团队对 483 份跨度超过 100 万年的猛犸象遗骸中的古微生物 DNA 进行了分析。这些样本包括猛犸象牙齿、头骨和皮肤，样本的地理位置广泛，从北美、英国到西伯利亚，年代可追溯到早更新世（约 110 万年前）到全新世时期弗兰格尔岛（西伯利亚海岸外的一个偏远岛屿）上最后一批猛犸象灭绝的时期（4000 年前）。

通过宏基因组筛选、污染物过滤、损伤模式分析和系统发育推断，研究团队鉴定出了 310 种与不同猛犸象组织相关的微生物。虽然大多数微生物是环境中的或在猛犸象死后定植的，但还是获得了 6 个宿主相关微生物分支的基因组证据，这些分支涵盖了放线杆菌属（Actinobacillus）、巴氏杆菌属（Pasteurella）、链球菌属（Streptococcus）和丹毒丝菌属（Erysipelothrix）。其中一些分支包含假定的毒力因子，包括一种与巴氏杆菌属相关的细菌，该细菌与 2020 年博茨瓦纳和津巴布韦的多头非洲象死亡有关，它们感染了非洲象的口腔，然后进入血液，导致了致命的败血症。

值得注意的是，研究团队从其中最古老的猛犸象样本（110 万年前 ）中重建了部分丹毒丝菌属的基因组，这也是迄今为止已鉴定的宿主相关的最古老微生物 DNA。

该研究的亮点：

对 483 份猛犸象样本的微生物 DNA 进行分析，这些猛犸象的年代从 100 多万年前到灭绝前夕不等；

6 个微生物类群在不同的地区和较长的时间段内一直存在；

从一头 110 万年前的草原猛犸象身上获取的部分丹毒丝菌属基因组。

总的来说，这项工作展示了获取古代动物微生物组的潜力，这能够为古生态学和进化研究提供更多信息。