金豺皮毛微生物组与宿主遗传、环境因素及人畜共患病的交互作用研究

《Animal Microbiome》：The golden jackal (Canis aureus): interaction of fur and fecal microbiota, host genetics and animal traits

本研究针对金豺(Canis aureus)这一人兽共患病传播关键物种，通过16S rRNA扩增子测序技术系统解析其皮毛微生物组特征，揭示其与粪便微生物组、宿主遗传特征（STR/TLR基因多态性）和动物性状的关联。研究发现皮毛微生物组以变形菌门(Proteobacteria)等四大菌门为主导，其组成受地理分布、狂犬病口服疫苗暴露等环境因素显著影响，且与Toll样受体(TLR)基因多态性存在显著相关性，为野生动物微生物组生态学及人兽共患病防控提供了新视角。

　　

在人类活动不断扩张的今天，野生动物与人类居住区的交集日益频繁，这为人畜共患病的传播创造了条件。金豺(Canis aureus)作为一种典型的人伴物种(synanthropic species)，尤其擅长在人类定居点附近活动，因此成为狂犬病等重要人兽共患病的潜在传播媒介。尽管此前研究已开始关注这类野生动物的肠道微生物组，但对其皮毛这一与外界环境直接接触的微生态系统的了解却近乎空白。皮毛微生物组不仅构成宿主抵御病原体的第一道防线，更通过"肠-皮轴"(gut-skin axis)与全身免疫系统密切互动。然而，关于野生动物皮毛微生物组如何受宿主遗传、环境暴露和病原体压力等因素共同调控的科学问题，至今尚未得到系统解答。

为深入探索这一科学前沿，Lapid等研究人员在《Animal Microbiome》上发表了最新研究成果，首次对以色列境内金豺种群的皮毛微生物组进行了多维度解析。研究团队通过整合微生物组测序、宿主遗传分析和病原体检测等多种技术手段，揭示了皮毛微生物组与宿主适应性之间的复杂联系。

研究采用的关键技术方法包括：从以色列四个地理区域系统采集金豺生物样本（皮毛、粪便、血液）；通过16S rRNA V3-V4区扩增子测序解析微生物组成；利用短串联重复序列(STR)和Toll样受体(TLR)基因分型进行宿主遗传分析；采用血清学检测、PCR和病理学检查等八种方法评估病原体负荷。

Golden jackal fur microbiome analysis

研究通过对81份有效皮毛样本的测序分析发现，金豺皮毛微生物组主要由变形菌门(Proteobacteria, 45.63%)、厚壁菌门(Firmicutes, 29.22%)、放线菌门(Actinobacteriota, 12.84%)和拟杆菌门(Bacteroidota, 6.71%)四大菌门主导。在属水平上，不动杆菌属(Acinetobacter, 13.26%)和葡萄球菌属(Staphylococcus, 5.36%)为优势菌属。

Alpha diversity analysis

Alpha多样性分析显示，地理区域（Faith's PD多样性指数P=3.9×10^-3）和体况评分（瘦弱个体多样性显著降低）是影响皮毛微生物多样性的关键因素。值得注意的是，骨四环素检测阳性（反映口服狂犬病疫苗摄入）个体的微生物多样性显著高于阴性个体（Shannon指数P=9×10^-3），犬瘟热感染同样与多样性增加相关。

Beta diversity analysis

Beta多样性分析表明，地理区域（Bray-Curtis P=9×10^-3）和气候条件（年降水量P=0.01，月均温P=0.01）显著影响微生物群落结构。LEfSe分析进一步识别出地理区域特有的标志性菌群，如上伽利利地区（区域4）富集的耐冷菌株Polaromonas。

Comparison between fecal and fur microbiota

皮毛与粪便微生物组的比较分析揭示显著差异：两者仅有70.5%的分类单元重叠，皮毛微生物组呈现更高的α多样性（P<1×10^-4）和β多样性。Mantel检验显示两者群落结构无显著相关性，表明皮毛微生物组具有独立于肠道菌群的独特组装机制。

Fecal and fur microbiota association with host genetic markers

宿主遗传关联分析发现，基于STR的遗传距离与皮毛（R=-0.054, P=0.037）和粪便（R=-0.053, P=1.3×10^-3）微生物组均显著相关。TLR基因多态性分析显示，TLR2和TLR7基因型与皮毛微生物组显著关联，而粪便微生物组仅与TLR2相关。特别发现4个个体在TLR4基因携带炎症性肠病相关突变位点（M1/M4），其中3个来自狂犬病高发区。

本研究通过多组学整合分析，首次系统揭示金豺皮毛微生物组受宿主遗传（特别是TLR免疫基因）、环境因素（地理、气候）和病原体暴露（狂犬病疫苗、犬瘟热）的共同塑造。研究发现皮毛微生物组具有独立于肠道菌群的组装规律，且与宿主免疫遗传特征存在显著关联，这为理解野生动物对环境适应的微生物机制提供了新视角。特别值得注意的是，口服狂犬病疫苗摄入与皮毛微生物组特征的关联性，提示微生物组监测可能成为野生动物疫苗防控效果评估的新生物标志物。这些发现不仅深化了对"肠-皮轴"在野生动物中作用机制的理解，更为从"One-Health"角度制定人兽共患病防控策略提供了重要科学依据。