在最新發(fā)表于《自然·通訊(http://www.weberwork.com/sell/l_25/)》（Nature Communications）的一項研究中，來自東京大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科研團(tuán)隊揭示了一個隱藏在人類口腔微生物中的“基因?qū)毑?rdquo;——一種名為 Inocle 的巨型細(xì)胞外遺傳元件。這一發(fā)現(xiàn)不僅為理解口腔細(xì)菌如何適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境提供了全新視角，還可能為癌癥的早期篩查帶來革命性突破。
長期以來，科學(xué)家們對口腔微生物組的研究多集中于細(xì)菌種類本身，而對那些游離于染色體之外的遺傳元件（ECEs）了解甚少。為了深入挖掘這些“基因暗物質(zhì)”，研究團(tuán)隊收集了來自不同地區(qū)人群的唾液樣本，并采用前沿的長讀長宏基因組測序技術(shù)，以更完整、準(zhǔn)確地拼接出復(fù)雜的遺傳結(jié)構(gòu)。
在此過程中，研究人員創(chuàng)新性地開發(fā)了一種名為 preNuc 的樣本處理方法。該技術(shù)能高效去除唾液中占主導(dǎo)的人類基因組DNA，同時富集高分子量的微生物DNA，顯著提升了微生物基因組的測序深度與質(zhì)量，為發(fā)現(xiàn)大型遺傳元件掃清了技術(shù)障礙。
通過這一流程，研究團(tuán)隊成功識別出一種前所未見的環(huán)狀DNA結(jié)構(gòu)——Inocle。其長度高達(dá)約395kb，遠(yuǎn)超普通質(zhì)粒，堪稱“巨型”遺傳元件。更令人關(guān)注的是，Inocle攜帶了多種關(guān)鍵功能基因，包括：
抵抗氧化應(yīng)激的防御系統(tǒng)；
DNA損傷修復(fù)機(jī)制；
參與細(xì)胞壁合成與修飾的酶類基因。
這些基因賦予了宿主細(xì)菌更強(qiáng)的生存韌性，使其能在口腔多變的環(huán)境壓力（如飲食刺激、炎癥反應(yīng)、pH波動）中持續(xù)定植與繁衍。
尤為引人深思的是，Inocle的豐度與人體免疫狀態(tài)密切相關(guān)——它與多種免疫細(xì)胞及血清蛋白水平呈正相關(guān)，暗示其可能在微生物與宿主免疫系統(tǒng)的對話中扮演橋梁角色。
最令人振奮的發(fā)現(xiàn)來自臨床關(guān)聯(lián)分析：
在頭頸部癌癥和結(jié)直腸癌患者中，Inocle的豐度顯著降低。這一特征使其有望成為一種非侵入性的生物標(biāo)志物，通過簡單的唾液檢測即可輔助癌癥的早期識別與風(fēng)險評估。
該研究不僅拓展了我們對口腔微生物“功能工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)箱”的認(rèn)知，也凸顯了長讀長測序與創(chuàng)新樣本處理技術(shù)在探索微生物“暗基因組”中的關(guān)鍵作用。Inocle的發(fā)現(xiàn)，或?qū)㈤_啟以可移動遺傳元件為靶點的新型診斷與干預(yù)策略，為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)注入微生物組的新維度。
未來，科學(xué)家或?qū)⒒贗nocle設(shè)計新型益生菌、開發(fā)癌癥篩查試劑盒，甚至通過調(diào)控其傳播來增強(qiáng)口腔微生態(tài)的穩(wěn)定性——一個從“唾液”窺見全身健康的新時代，正在到來。
