野生狨猴的嗅腺微生物组为微生物在嗅觉交流中的作用提供了新的见解

《Ecology and Evolution》：The Scent Gland Microbiomes of Wild Tamarins Provide New Insight Into Microbial Contributions to Olfactory Communication

本研究分析秘鲁野生小熊猫（Leontocebus weddelli）和皇帝猴（Tamarinus imperator）的Suprapubic及Sternal气味腺微生物群，发现Suprapubic腺体微生物多样性较低但包含更多与挥发性有机物（VOCs）相关的微生物（如Staphylococcus和Corynebacterium），支持发酵假说，揭示物种和腺体类型差异。

　　微生物群落与哺乳动物的气味产生密切相关，这一发现正逐渐改变我们对动物沟通方式的理解。在许多物种中，包括人类，皮肤和腺体微生物被认为是气味分子的重要来源，这些分子在嗅觉交流中扮演关键角色。然而，关于这些微生物群落在不同物种、行为和腺体结构中的具体分布和功能，目前仍存在许多未解之谜，尤其是在野外环境中的研究更为有限。本研究通过采集野生秘鲁鞍背狨猴（*Leontocebus weddelli*）和帝王狨猴（*Tamarinus imperator*）的腹股沟和胸腺气味腺体样本，试图深入探索气味腺体微生物群落的组成及其与嗅觉交流之间的潜在联系。

### 微生物在气味产生中的作用

气味是许多哺乳动物重要的交流方式，涉及个体识别、领地标记、竞争评估以及繁殖行为等。研究表明，微生物通过代谢皮肤分泌物，如皮脂和汗液，产生挥发性有机化合物（VOCs），这些化合物是气味的主要成分。这一过程被称为发酵假说，认为气味腺体为微生物提供了丰富的营养环境，微生物则通过代谢这些分泌物释放VOCs，从而影响宿主的气味特征。研究发现，*Staphylococcus* 和 *Corynebacterium* 是气味相关微生物的主要成员，它们在多个哺乳动物物种中普遍存在，并与VOCs的产生密切相关。此外，酵母菌如 *Malassezia furfur* 也被认为可能在气味生成中发挥作用。

### 腺体类型与微生物多样性

本研究发现，腹股沟腺体的微生物多样性低于胸腺腺体，特别是在鞍背狨猴中。尽管腹股沟腺体更频繁地接触外部环境，其微生物组成却表现出较低的多样性。这可能与腺体的结构和使用频率有关，例如，腹股沟腺体可能更封闭，从而限制了微生物的种类和数量。而胸腺腺体由于较少受到外界干扰，其微生物群落可能更为稳定和丰富。这一结果提示，不同腺体类型在微生物组成和多样性方面存在显著差异，这可能与它们在气味交流中的不同作用有关。

### 微生物与宿主行为的关系

研究还发现，鞍背狨猴的腹股沟腺体中气味相关微生物的丰度高于胸腺腺体。这表明，腹股沟腺体可能在气味生成中具有更重要的作用。尽管帝王狨猴的两种腺体在微生物组成上没有显著差异，但鞍背狨猴的腹股沟腺体中某些微生物的丰度明显高于胸腺腺体。这可能与鞍背狨猴更频繁地使用腹股沟腺体进行气味标记有关，从而增加了微生物的交换机会。

### 微生物与宿主进化的关系

微生物群落不仅受到宿主行为的影响，还可能在宿主的进化过程中起到重要作用。研究发现，鞍背狨猴和帝王狨猴的微生物群落存在一定的物种特异性，这可能与它们的嗅觉系统演化有关。例如，鞍背狨猴的腹股沟腺体颜色更深，这可能有助于其在环境中更明显地进行气味标记。此外，微生物的分布可能也受到宿主生理和生态因素的影响，如年龄和性别。研究发现，成年个体的腹股沟腺体微生物组成与幼年个体不同，这可能与个体的生理成熟度和行为模式有关。

### 研究方法与技术

本研究采用了宏基因组测序技术，对采集的腺体样本进行DNA提取和分析。通过对样本进行测序，研究人员能够识别出18种与气味相关的微生物分类，以及26种代谢通路，包括支链氨基酸代谢、芳香族氨基酸代谢、脂肪酸合成和脂质代谢等。此外，研究人员还通过统计方法分析了不同腺体类型和物种之间的微生物组成差异，发现腹股沟腺体的微生物多样性较低，而胸腺腺体的多样性相对较高。

### 研究意义与未来方向

本研究不仅揭示了气味腺体微生物群落的组成和功能，还为理解宿主与微生物之间的共生关系提供了新的视角。研究发现，微生物群落可能在宿主的嗅觉交流中发挥重要作用，这种作用可能通过微生物的代谢活动实现。此外，微生物的分布可能受到宿主行为、环境暴露和生理状态的影响，因此需要进一步研究不同因素对微生物群落的影响。未来的研究可以结合化学分析，进一步探讨微生物群落与气味化合物之间的具体关系，从而揭示微生物在气味生成中的具体作用机制。

### 研究的局限性

尽管本研究提供了重要的见解，但仍然存在一些局限性。首先，研究样本数量相对较小，这可能限制了结果的普遍性和可靠性。其次，研究仅采集了腺体表面的微生物，而未能包括腺体内更深的微生物群落，这可能影响对微生物整体作用的全面理解。此外，研究未能直接测量微生物对气味的具体影响，而是基于代谢通路和已有文献进行推测。因此，未来的研究需要采用更全面的方法，包括更多的样本量和更深入的微生物分析，以进一步验证微生物在气味生成中的作用。

综上所述，本研究为理解哺乳动物气味腺体微生物群落的组成及其在嗅觉交流中的作用提供了重要的基础。这些发现不仅有助于揭示微生物与宿主之间的复杂关系，也为未来的微生物研究提供了新的方向和方法。通过进一步的实验和数据分析，可以更全面地了解微生物在气味生成中的具体机制，以及它们如何影响宿主的社交和繁殖行为。