年龄对性行为的影响：评估野生黑斑蛙（Pelophylax nigromaculata）肠道微生物群的差异

《Global Ecology and Conservation》：Age over sex: evaluating gut microbiota differences in wild black-spotted frogs ( Pelophylax nigromaculata)

黑斑蛙肠道菌群受年龄影响显著，尤其雄性老年个体Proteobacteria丰度及F/B比值升高，性别影响较小。

　　### 解读：黑斑蛙肠道微生物群落的年龄与性别差异研究

黑斑蛙（*Pelophylax nigromaculata*）是一种广泛分布于东亚地区的常见两栖动物，尤其是在中国。作为研究肠道微生物群落的重要对象，黑斑蛙的肠道菌群与宿主的生理健康密切相关。近年来，随着对微生物与宿主相互作用研究的深入，人们逐渐认识到年龄和性别等宿主特征对肠道微生物群落结构和功能的影响。然而，关于两栖动物肠道微生物群的研究仍相对较少，尤其是在自然环境下的野生种群中。本研究旨在探讨年龄和性别对黑斑蛙肠道微生物群的影响，为两栖动物的生态进化、适应性以及疾病管理提供新的视角。

#### 肠道微生物群与宿主健康的关系

肠道微生物群在维持宿主健康方面发挥着关键作用。它们不仅参与宿主的能量代谢，还在抵御炎症感染、调节免疫系统等方面具有重要作用。研究表明，肠道微生物群的组成和多样性受到多种因素的影响，包括宿主的遗传背景、环境条件、饮食习惯等。然而，年龄和性别作为宿主的生理特征，同样对肠道微生物群的结构和功能产生影响。例如，在哺乳动物中，随着年龄增长，肠道微生物群的多样性通常会增加，并在成年后趋于稳定。这种变化可能与宿主消化系统的成熟、饮食结构的复杂性以及生理功能的变化有关。

在本研究中，黑斑蛙的肠道微生物群主要由四个优势门组成：厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、脱硫杆菌门（Desulfobacterota）和变形菌门（Proteobacteria）。其中，变形菌门的丰度在雄性黑斑蛙中随年龄增长而增加，而厚壁菌门与拟杆菌门的比例在老年雄性中显著高于年轻雄性。这些发现表明，年龄对黑斑蛙肠道微生物群的组成和结构具有更为显著的影响，尤其是在雄性中。相比之下，雌性在年龄差异上表现出较少的微生物群变化，这可能与雌性更稳定的生理状态或不同的饮食模式有关。

#### 年龄对肠道微生物群的影响

本研究通过使用16S rRNA基因测序技术，对黑斑蛙的肠道微生物群进行了系统分析。结果显示，年龄对肠道微生物群的多样性及组成具有显著影响。在所有老年个体中，变形菌门的丰度显著高于所有年轻个体，这一趋势在雄性中尤为明显。同时，厚壁菌门与拟杆菌门的比例在老年雄性中显著增加，而在老年雌性中则没有明显变化。这种差异可能与雄性在年龄增长过程中生理功能的逐渐衰退有关，例如消化能力的下降，导致宿主需要更高效的微生物群来维持能量吸收和代谢。

此外，研究还发现，在家庭水平上，老年雄性黑斑蛙的肠道中，气单胞菌科（Aeromonadaceae）和肠杆菌科（Enterobacteriaceae）的丰度显著增加，而坦纳菌科（Tannerellaceae）和振颤菌科（Oscillospiraceae）的丰度则显著减少。这些变化可能与宿主年龄相关的生理变化和免疫系统功能的改变有关。例如，气单胞菌科中的某些菌种已被证实是机会性病原体，能够引起宿主的炎症和代谢紊乱。因此，老年雄性黑斑蛙肠道中这些菌种的增加可能意味着其对疾病的易感性增强。

另一方面，坦纳菌科和振颤菌科的丰度下降可能与宿主对抗氧化应激和炎症的能力减弱有关。这些菌种通常具有较强的抗氧化和抗炎特性，能够帮助宿主维持肠道稳态。因此，它们在老年个体中的减少可能反映了宿主在年龄增长过程中对这些有益菌种的依赖性降低。

在雌性黑斑蛙中，虽然年龄对肠道微生物群的影响不如雄性显著，但老年雌性肠道中仍观察到一些变化，例如瘤胃科（Ruminococcaceae）的丰度增加。瘤胃科的菌种能够分解难以消化的纤维素和半纤维素，将其转化为短链脂肪酸（SCFA），这些物质对宿主的能量代谢具有积极作用。因此，老年雌性肠道中瘤胃科的增加可能有助于维持其能量摄入和代谢平衡，从而可能与较长的寿命有关。

#### 性别对肠道微生物群的影响

尽管年龄对肠道微生物群的影响更为显著，但性别同样在一定程度上影响了黑斑蛙的肠道微生物群结构。研究发现，在性别差异方面，仅有一类未分类的菌群在雄性和雌性之间表现出显著差异。雄性黑斑蛙的肠道中，这类菌群的丰度高于雌性，这可能与雄性不同的饮食习惯或生理状态有关。

在自然界中，两栖动物通常表现出雌性体型较大的特征，这种性别差异可能与不同的生态位和行为模式有关。例如，体型较大的雌性可能更倾向于捕食较大的猎物，从而影响其肠道微生物群的组成。然而，在本研究中，雄性和雌性在相同区域内获取的食物类型没有显著差异，这表明性别对肠道微生物群的影响可能更多地与内部生理机制有关，而非外部环境因素。

此外，性激素在调节肠道微生物群方面可能发挥重要作用。例如，雌激素和睾酮能够直接调控肠道微生物群的组成和免疫细胞的活性。同时，肠道微生物群也能够影响性激素水平，这种相互作用可能在不同性别中存在差异。因此，性别对肠道微生物群的影响可能与性激素的调控密切相关。

#### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究提供了关于黑斑蛙肠道微生物群年龄和性别影响的重要信息，但仍存在一些局限性。首先，样本量相对较小，这可能影响研究结果的普遍性和统计效力。由于黑斑蛙在野外种群密度较低，尤其是不同年龄段的个体，因此获取足够数量的样本具有一定挑战性。其次，研究主要集中在自然条件下黑斑蛙的肠道微生物群，而对其他环境因素（如水质、温度等）对微生物群的影响尚未深入探讨。

未来的研究可以考虑扩大样本量，以更全面地揭示年龄和性别对肠道微生物群的综合影响。此外，结合其他环境因素和宿主行为特征，可以更深入地理解肠道微生物群的动态变化及其与宿主健康之间的关系。例如，研究可以探讨不同环境条件下黑斑蛙肠道微生物群的变化，以及这些变化如何影响其对病原体的抵抗力和整体健康状况。

#### 结论

综上所述，本研究发现年龄对黑斑蛙肠道微生物群的多样性及组成具有更为显著的影响，尤其是在雄性中。虽然性别也在一定程度上影响了肠道微生物群的结构，但其作用相对较弱。这些结果表明，年龄可能比性别在调节肠道微生物群方面更具决定性作用。未来的研究应考虑这些生理特征，结合更多的环境因素和宿主行为，以更全面地理解肠道微生物群的动态变化及其对宿主健康的影响。这不仅有助于揭示两栖动物的生态进化机制，也为两栖动物疾病的预防和管理提供了新的思路和方法。