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为探究两栖动物肠道微生物与胆汁酸（BAs）代谢关系，研究人员对中华大蟾蜍（Bufo gargarizans）和中国林蛙（Rana chensinensis）蝌蚪开展研究。结果发现二者 BAs 水平和菌群有差异，强调了肠道微生物对 BAs 代谢的重要影响，为相关研究提供新证据。
在生命的微观世界里，胆汁酸（BAs）作为胆固醇代谢的关键下游产物，一直是科学家们关注的焦点。BAs 不仅在食物消化吸收中发挥着重要作用，还参与了众多身体机能的调控，像控制葡萄糖和能量代谢、调节免疫系统等。一旦 BAs 的平衡被打破，各种健康问题就会接踵而至，比如动脉粥样硬化、糖尿病等。而肠道菌群在 BAs 的生物转化过程中扮演着关键角色，它能显著改变 BAs 的化学多样性和组成。
然而，目前对于不同物种间 BAs 的差异研究主要集中在一些常见的脊椎动物上，对于两栖动物这一特殊群体的研究却少之又少。中华大蟾蜍（Bufo gargarizans）和中国林蛙（Rana chensinensis）在生态系统中有着重要价值，它们对水质和污染物敏感，蝌蚪阶段常被当作监测环境污染的指标物种，而且它们发育周期短、繁殖集中，便于实验室研究。但这两种两栖动物在肠道微生物多样性和 BAs 代谢方面有何不同，一直是未解之谜。
为了揭开这个谜团，来自国内的研究人员开展了一项深入研究。他们综合运用了多种研究手段，最终在《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》上发表了研究成果。这项研究对于深入了解两栖动物的生理代谢机制、探索肠道微生物与 BAs 的相互作用具有重要意义，也为后续相关领域的研究提供了宝贵的参考依据。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过石蜡切片和 Masson 三色染色，直观地观察两种蝌蚪肠道组织的结构差异。其次，运用液相色谱 - 串联质谱（LC - MS/MS）技术，精确地分析它们肠道 BAs 的组成和含量。最后，借助宏基因组测序技术，深入研究粪便微生物群落的组成、丰度、毒力因子（VFs）以及碳水化合物代谢情况。实验样本为 2024 年 2 月在陕西秦岭山脉池塘捕获的性成熟中华大蟾蜍和中国林蛙，其蝌蚪用于后续各项实验分析。
研究结果
- 肠道组织形态差异：中华大蟾蜍和中国林蛙蝌蚪肠道组织的上皮细胞、细胞核等特征相似，但中华大蟾蜍的杯状细胞数量明显增多。同时，中华大蟾蜍肠细胞高度显著高于中国林蛙，而 IM 与 BM 的比值显著更低。
- 胆汁酸（BAs）代谢差异：中华大蟾蜍总 BAs 水平更高，且未结合 / 结合 BAs 的比值也更高，其中未结合 BAs 如 CA 和 CDCA 的水平较高。中国林蛙则是结合 BAs 如 TCDCA 和 THCA 的水平较高。
- 肠道微生物差异：具有胆汁盐水解酶（BSH）活性的微生物在中华大蟾蜍中的相对丰度显著高于中国林蛙，这可能促使结合 BAs 更多地转化为未结合 BAs。而在中国林蛙中，编码胆汁酸诱导（BAI）基因的微生物更为普遍，这可能推动了脱氧胆酸（DCA）的合成。此外，两种蝌蚪在毒力因子（VFs）和能量代谢方面也存在差异，这些差异可能与微生物群落的不同有关。
研究结论与讨论
综合研究结果表明，中华大蟾蜍和中国林蛙在 BAs 代谢和肠道微生物群落方面存在显著差异。中华大蟾蜍中较高的 BSH 活性微生物丰度，解释了其结合 BAs 向未结合 BAs 转化率较高的现象。而中国林蛙中 BAI 基因编码微生物的高流行度，与较高的 DCA 合成有关。这些差异可能进一步影响它们的生理功能和对环境的适应性。
这项研究首次详细地揭示了两种两栖动物蝌蚪在肠道微生物和 BAs 代谢方面的差异，强调了肠道微生物对 BAs 代谢的重要影响，为深入理解两栖动物的生理生态机制提供了新的视角。同时，也为后续研究肠道微生物与 BAs 的相互作用，以及它们在两栖动物生长发育、环境适应中的作用奠定了基础。未来的研究可以在此基础上，进一步探索这些差异背后的分子机制，以及如何通过调节肠道微生物来优化两栖动物的健康和生存能力。
