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为探究马尼拉蛤（Ruditapes philippinarum）黑鳃病成因及与肠道菌群关系，研究人员利用多组学技术，分析病蛤和健康蛤的肠道菌群与鳃基因表达。结果发现病蛤肠道菌群均匀度降低，多种菌丰度改变，鳃基因表达也有差异。该研究为疾病防治提供新思路。
马尼拉蛤（Ruditapes philippinarum），作为海洋生态系统与水产养殖业的 “明星物种”，凭借其鲜美的口感和丰富的营养价值，深受人们喜爱。它不仅是餐桌上的美味佳肴，更是全球贝类产量的重要贡献者，在商业捕捞和养殖领域占据着举足轻重的地位。然而，近年来，一种神秘的疾病 ——“黑鳃病”，悄然在马尼拉蛤中蔓延开来。患病的蛤蜊鳃丝会变成灰色甚至黑色，活力明显下降，生长也受到严重抑制，严重时还会导致死亡。这一疾病的出现，如同一场 “生态灾难”，给水产养殖业带来了巨大冲击，养殖户们忧心忡忡，整个行业也面临着严峻挑战。
在这种背景下，为了探寻 “黑鳃病” 背后的秘密，找出有效的应对策略，相关研究人员展开了深入研究。虽然此前有一些针对马尼拉蛤微生物群落的研究，但对于肠道菌群与疾病发生之间的关系，仍缺乏系统且深入的探究。同时，“肠道 - 器官轴” 在蛤蜊健康中的作用也尚不明确。因此，开展此项研究迫在眉睫。
本次研究中，研究人员从中国丹东沿海养殖区采集了 12 只健康和 12 只患病的马尼拉蛤。研究人员运用了高通量测序技术，分别对蛤蜊的肠道菌群和鳃基因表达进行分析，通过整合多组学数据，探索 “肠道 - 鳃轴” 的变化情况。
在研究肠道菌群时，研究人员对细菌 16S rRNA 基因进行高通量测序，共获得 872,404 条高质量 reads，且物种稀疏和积累曲线趋于平稳，这表明测序深度和样本量足够。通过分析发现，患病马尼拉蛤肠道菌群的均匀度（Pielou_J 指数）显著降低，意味着菌群的相对分布出现异常。其中，假单胞菌属（Pseudomonas）和交替假单胞菌属（Pseudoaltermonas）的丰度增加，这暗示它们与黑鳃病可能存在某种联系。通过网络和零模型分析，还发现患病蛤蜊的菌群稳定性下降，菌群组装更趋向于确定性过程。
在鳃基因表达研究方面，转录组分析显示，健康和患病蛤蜊的鳃基因表达谱存在明显差异。一些免疫相关基因，如编码热休克蛋白的基因，以及参与 Toll 和 Imd 信号通路的基因出现下调。这表明患病蛤蜊的免疫系统可能受到抑制，使其更容易受到病原体的侵袭。
进一步研究发现，在患病蛤蜊肠道菌群中确定了 38 种特殊微生物，其中 4 种（两种嗜冷杆菌属Psychrobacter、一种交替假单胞菌属Pseudoaltermonas和一种盐单胞菌属Halomonas）与鳃中与黑鳃病相关的基因表达密切相关。而且，通过宿主基因和肠道菌群的网络分析，发现一种编码主要穹窿蛋白的基因是黑鳃病的关键因素。
研究结论表明，黑鳃病显著改变了马尼拉蛤肠道菌群的均匀度、组成结构和组装机制，肠道菌群中特定菌属丰度的变化与疾病密切相关。同时，鳃基因表达的改变影响了蛤蜊的免疫功能。这一研究首次从分子层面揭示了马尼拉蛤 “黑鳃病” 与肠道菌群的关系，为理解宿主 - 微生物相互作用在疾病发展中的作用提供了新视角，也为后续疾病防治策略的制定提供了重要理论依据。
此次研究对于水产养殖业意义重大。它不仅帮助人们深入了解 “黑鳃病” 的发病机制，还为开发针对性的疾病防控措施奠定了基础。例如，未来可以通过调节肠道菌群来预防和治疗黑鳃病，保障蛤蜊的健康生长，从而促进水产养殖业的可持续发展。 研究成果发表在《Fish 》杂志上，也为该领域的学术研究提供了有价值的参考。
