肠道微生物群与人格特征之间的关联：来自圈养普通狨猴（Callithrix jacchus）群体的研究见解

《Microbiology Spectrum》：Associations between gut microbiota and personality traits: insights from a captive common marmoset (Callithrix jacchus) colony

肠道微生物群与灵长类动物性格特征的关联性研究，基于26只圈养金丝猴的粪便样本，发现个体间微生物多样性差异显著，与社会群体、年龄、性别及繁殖状态相关。硫磺还原菌（如Desulfovibrio）在回避型个体中富集，而探索型个体携带未培养的硫磺还原菌（OTU1），其丰度与探索行为呈正相关。通过16S rRNA和dsrB基因测序，揭示了微生物群落的β多样性受性格特征调控，且短链脂肪酸代谢与SRB活性存在关联。

　　本研究聚焦于常见狨猴（Callithrix jacchus）肠道微生物群与个体行为特征之间的关系。作为与人类基因上较为接近的非人灵长类动物，狨猴在行为学和认知研究中具有重要价值。此外，它们的肠道微生物群在实验室环境下被广泛研究，尤其是在不同健康状况、社会条件和实验环境中表现出的多样性。然而，此前尚无研究明确探讨狨猴的个性特征与其肠道微生物群之间的联系。通过控制饮食和生活环境，本研究为理解微生物群与宿主行为之间的潜在关系提供了新的视角。

研究共分析了26只狨猴的225份粪便样本，这些样本来自五个不同的社会群体，且所有个体在两年内均保持相同的饮食和居住条件。个性评估采用了一套已建立的测试方法，并通过重复测试确保了评估的可靠性。同时，对微生物群的分析采用了16S rRNA基因扩增子测序以及dsrB基因测序，后者专门用于检测硫还原菌（SRB）的多样性。结果显示，个体内部的微生物群变异小于个体间的差异，且同一社会群体内的个体微生物群组成更为相似。这表明，尽管遗传相关性在某些情况下可能影响微生物群的相似性，但在本研究中，群体成员间的相似性主要源于社会环境而非遗传因素。

在个性特征方面，研究发现不同个性类型与微生物群的β多样性存在显著关联。例如，探索性较强的个体在某些菌属上表现出更高的丰度，而回避性较强的个体则在其他菌属上有所富集。特别值得注意的是，硫还原菌中的某些菌属，如Desulfovibrio，与回避性行为存在正相关，而另一种未知的未培养细菌则在探索性个体中更为常见。这一发现提示我们，某些特定的微生物群可能在个体行为模式中扮演重要角色。同时，研究还发现，个性特征与短链脂肪酸（SCFAs）及硫酸盐浓度之间存在复杂的关联，表明微生物群可能通过影响代谢产物的产生来间接影响宿主的行为表现。

研究中使用的统计方法包括线性混合效应模型和Mantel检验，以评估不同因素对微生物群组成的解释力。结果显示，个性特征、年龄、性别和繁殖状态对微生物群的β多样性具有显著影响，而这些因素与微生物群的α多样性（即微生物群的丰富度）并无直接联系。此外，群体成员之间的微生物群相似性显著高于非群体成员，这进一步支持了社会环境在塑造微生物群中的关键作用。值得注意的是，尽管群体成员之间存在遗传关系，但这些关系并未显著提高微生物群的相似性，表明环境因素在微生物群组成中占据主导地位。

在进一步的分析中，研究者发现硫还原菌的多样性与个体的探索性行为存在显著关联。例如，探索性较强的个体中，一种未培养的SRB（dsrB-OTU 1）的丰度较高，而回避性较强的个体中则富集了Desulfovibrio菌属。这种关联可能与SRB的代谢特性有关，因为这些微生物能够利用硫酸盐和胆汁酸进行硫化物生成，而硫化物在宿主生理和行为调节中可能发挥重要作用。例如，有研究表明，高浓度的硫化物可能影响认知功能和应激反应，而低浓度的硫化物则可能具有保护作用。此外，研究还发现，某些菌属与SCFAs浓度存在显著相关性，这表明微生物群可能通过影响代谢产物的产生来调节宿主的行为特征。

研究的局限性也值得关注。首先，样本数量相对较小，这可能限制了研究结果的统计效力和普遍性。尽管通过两年内的重复样本采集部分弥补了这一问题，但未来仍需在更大的独立群体中进行验证。其次，研究采用的是横断面设计，无法确定微生物群与行为之间的因果关系。因此，观察到的关联应谨慎解读，可能需要纵向研究或干预性实验来进一步明确其机制。此外，本研究基于16S rRNA基因测序的相对丰度数据，而这类数据具有组成性特征，可能掩盖实际微生物负荷的变化。未来，采用绝对丰度测定方法（如加入内标或流式细胞术）将有助于提高研究的准确性。最后，尽管研究发现了某些菌属与个性特征的关联，但这些关系仍为相关性，而非因果关系。因此，进一步的机制研究，如纵向实验、受控干预和粪菌移植实验，将是揭示这些微生物如何影响行为的关键步骤。

尽管存在上述限制，本研究首次在受控环境下的狨猴中发现了个性特征与肠道微生物群之间的关联。这一发现不仅拓展了我们对微生物群与宿主行为关系的理解，也为未来研究提供了新的方向。此外，研究结果强调了社会环境在微生物群形成中的重要性，这为探讨其他动物模型中微生物群与行为之间的关系提供了参考。在生态学和行为学领域，这些发现可能帮助我们更好地理解个体行为如何受到环境和社会因素的影响，从而为保护和管理野生动物提供科学依据。未来的研究可以结合多组学方法，如代谢组学和转录组学，以更全面地揭示微生物群与行为之间的复杂相互作用。