蜜蜂肠道微生物组与卫生行为的神秘关联及其对蜂群健康管理的启示
《Insectes Sociaux》:The sweet link between bee guts and hygiene
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时间:2025年10月29日
来源:Insectes Sociaux 1.5
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本期推荐:为应对蜂群常见的白垩病、烂子病及狄斯瓦螨(Varroa destructor)等病害威胁,研究人员聚焦于工蜂卫生行为与肠道微生物组的关联性研究。Tola等(2025)通过16S rRNA分子分类技术发现,执行卫生行为的工蜂具有独特的核心肠道微生物组,其中Apilactobacillus kunkeei、Bartonella apis等菌种显著富集。该研究首次揭示微生物组可能通过肠-脑轴(gut-brain axis)机制影响蜜蜂行为,为益生菌制剂增强蜂群抗病性提供了新思路。
当秋意渐浓,养蜂人完成蜂蜜采收后,总会面临同样的挑战:如何帮助蜂群抵御寄生虫侵袭和越冬期感染?常规的有机酸、商用杀螨剂乃至抗生素虽能缓解部分问题,但像白垩病、烂子病以及狄斯瓦螨(Varroa destructor)这类威胁往往潜藏于已封盖的巢房内,使防治措施难以触及。幸运的是,蜜蜂在进化中形成了独特的防御机制——卫生行为。工蜂能够精准识别并清除患病蛹,尽管这种行为会使执行任务的个体面临更高的感染风险。这种利他性行为不仅是蜂群生存的关键,也成为养蜂业重点培育的经济性状。
在《Insectes Sociaux》最新研究中,Tola等(2025)将目光投向了更微观的层面——工蜂肠道微生物组与卫生行为的内在联系。研究团队通过严谨的实验设计,从复杂的野外数据和高通量分子数据中提取有效信息,首次揭示了个体卫生行为与特定肠道菌群结构的关联性。这一发现为通过微生物调控增强蜂群健康开辟了新途径。
本研究以野外蜂群为样本来源,采用行为学观察区分执行卫生行为与非卫生行为的工蜂。通过16S rRNA(核糖体RNA)基因测序技术解析肠道微生物组成,运用生物信息学方法进行物种分类注释和差异菌群分析,结合统计学模型控制环境变量干扰,确保结果可靠性。
研究人员发现,虽然变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)在所有工蜂肠道中均占主导地位,但卫生行为组呈现出独特的菌种富集特征。其中阿比乳杆菌(Apilactobacillus kunkeei)、蜜蜂巴尔通体(Bartonella apis)和弗氏菌(Frischella)丰度显著升高,这些菌种此前已被证实与宿主免疫调节功能相关。而非卫生行为组未发现任何显著过表达的菌种。更值得注意的是,通常与熊蜂肠道微生物组相关的稀有菌种Apibacter mensalis仅在卫生行为工蜂中被检测到。
Tola等提出三种可能的作用机制:其一,卫生行为使工蜂频繁接触病原体,这种暴露环境反向塑造了其肠道菌群;其二,某些工蜂可能天生具备卫生行为倾向,而微生物组在此过程中起塑造作用;其三,两种机制共同作用。尤其值得关注的是肠-脑轴(gut-brain axis)可能作为潜在作用通路,即肠道微生物通过代谢产物或神经信号影响宿主神经系统,进而调控行为表达。
该研究确立了蜜蜂肠道微生物组组成与卫生行为表现间的相关性,为"微生物管理"蜂场提供了理论依据。虽然因果关系尚待明确,但这一发现暗示通过益生菌干预(如Daisley等2023年提出的递送机制)定向调控微生物组,有望成为增强蜂群抗病力的新策略。未来研究需进一步解析特定微生物功能、宿主适应性收益以及肠-脑轴的具体分子机制,从而推动蜂群健康管理从化学防治向微生物生态调控的范式转变。
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