杜卫国团队发现气候变暖条件下肠道菌群调节可增强蜥蜴的免疫能力

　　

气候变化对全球生物多样性和生态系统功能构成严重威胁，包括物种的存活率下降、病原体的流行增加以及物种灭绝的风险提高。变温动物受其生理特性的影响，成为气候变化过程中最受胁的类群之一。宿主-微生物相互作用影响物种对气候变化的适应性，但缺乏对变温动物的探索。一些研究发现，短期变暖会降低肠道微生物的多样性，从而阻碍宿主的功能表现。然而，气候变暖对肠道菌群的长期影响及其与宿主之间的相互作用尚不得知。了解肠道菌群在动物应对气候变化中的作用对于气候变化的生物学效应评估至关重要。

中国科学院动物研究所杜卫国团队的杨婧等研究人员以广泛分布在半荒漠草原的密点麻蜥（Eremias multiocellata）为研究对象，利用野外开顶式气候室开展气候变暖模拟实验。研究发现蜥蜴的肠道微生物多样性在短期变暖中降低，但在长期变暖中增加。同时，长期变暖显著提高了蜥蜴血清的抑菌能力、免疫响应（肠道免疫相关基因的高表达）和短链脂肪酸（增加肠道屏障稳定性和免疫激活）的浓度。肠道菌群移植实验进一步表明，肠道菌群多样性的增加显著增强了蜥蜴的血清抑菌能力和免疫响应。另外，研究发现蜥蜴增强的免疫响应可能是由于肠道中拟杆菌属（Bacteroides）的相对丰度较高，B. fragilis通过调节IFN-β的表达来增加蜥蜴在气候变暖下的免疫能力。

气候变暖条件下肠道菌群多样性的增加可提高蜥蜴面临致病菌风险增加的免疫能力，研究结果表明气候变暖下微生物共生体可促进宿主的健康和生存。因此，在评估气候变化影响时，不仅要考虑宿主对气候变化的响应，而且要分析宿主-肠道微生物互作可能发挥的作用。在预测气候变化下物种的脆弱性时，也应考虑微生物共生体的作用。

相关研究成果以“Gut microbiota modulation enhances the immune capacity of lizards under climate warming”为题于2024年2月22日在线发表于Microbiome。中国科学院动物研究所杜卫国研究员为通讯作者，博士研究生杨婧为第一作者，中国科学院动物研究所博士研究生刘伟强、博士后韩兴志、海南大学郝馨博士和中国科学院动物研究所硕士研究生姚琦斌参与此项研究工作。该研究工作得到国家自然科学基金项目（NO.31821001, 32330067, 32301304）的支持。

论文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-023-01736-2

图1 肠道菌群调节可增强气候变暖条件下蜥蜴的免疫能力

图2 气候变暖过程中蜥蜴的肠道菌群变化情况