图 开菲尔乳酸菌的传播路线和演化历史。橙色区域代表来自高加索区域的沿海岸线传播的路线；紫色区域代表开氏乳杆菌亚种支系的内陆传播路线，其中3,500年前的新疆菌株位于该支系的基部位置

　　食品发酵是人类历史上最古老的利用微生物进行生产实践的行为，发酵奶制品可能是最早出现的发酵食品。不过，尽管人类食用发酵奶制品的历史悠久，但对于人类如何应用、传播和驯化发酵微生物，以及微生物如何与人群协同演化、互利共生依然所知甚少。

　　在国家自然科学基金项目（批准号：41925009）的长期资助下，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所付巧妹团队历经十一年自主研发捕获探针，从世界最古老的奶酪中获得了距今3,500年的高质量开菲尔乳酸菌基因组，实现国际首个古代发酵微生物的全基因组研究。结果表明，不同于来自高加索区域的沿海岸线传播的路线，古代新疆开菲尔乳酸菌位于东亚内陆支系的基部位置，揭示出开菲尔乳酸菌及相关发酵技术的另一条独立的、从新疆传播至东亚内陆的新传播路线，为厘清新疆塔里木盆地古人群的生活方式和技术文化的交流提供了独特的遗传学证据。此外，研究发现，在过去数千年里，开菲尔乳酸菌中与耐药机制、细菌自身免疫及减轻人类肠道炎症反应相关的功能性基因发生了演变，这是其菌株本身适应性演化以及人类长时间偏好性驯化共同作用的结果。这一发现揭示出进化时间尺度上人类与乳酸菌协同演化、互利共生的分子机制，对深入理解人类与微生物复杂的相互作用关系、共生微生物遗传多样性的形成机制及现代微生物抗性基因的演化有着重要的科学意义。

　　此项成果以“青铜时代奶制品揭示人类与乳酸菌相互作用史（Bronze Age cheese reveals human-Lactobacillus interactions over evolutionary history）”为题，于2024年9月25日发表于《细胞》（Cell）期刊，被哈佛教授评价“开辟了古DNA研究的新前沿领域”，并于近日入选了《细胞》评选的年度最佳研究论文（Best of Cell 2024）。