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中国大鲵（CGS）对高温极为敏感，严重威胁其生存。研究人员探究肠道 - 肝脏轴在 CGS 热敏感性中的作用，发现肝脏热敏感性是关键，肠道 - 肝脏轴作用有限。该研究为 CGS 保护策略提供依据。
在神秘的两栖动物世界里，中国大鲵（Andrias davidianus）这个古老的物种正面临着严峻的生存挑战。作为现存最大的两栖动物之一，它有着 “活化石” 的美誉，见证了地球上漫长的岁月变迁。但如今，随着全球气候变暖，温度这个看似平常的环境因素，却成了中国大鲵生存路上的 “拦路虎”。
中国大鲵对高温极度敏感，当水温超过 20°C 时，它们的日子就变得艰难起来。不仅生长速度放缓，死亡率也大幅上升，这让本就濒危的种群雪上加霜。此前研究发现，大鲵对高温的不耐受与肝脏能量缺乏有关，同时肠道微生物群也发生了变化，食物转化率降低。但肠道 - 肝脏轴（gut - liver axis）在其中究竟扮演着怎样的角色，一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团，来自中国科学院成都生物研究所、攀枝花学院、西南大学等机构的研究人员开展了一项深入研究，相关成果发表在《BMC Genomics》杂志上。
研究人员为了深入探究肠道 - 肝脏轴在介导中国大鲵肝脏热敏感性中的作用，精心设计了一系列实验。他们建立了 10 - 30°C 的温度梯度，选取山西种群的大鲵幼体，运用组织学分析、肠道宏基因组学和多器官转录组学等技术，全面深入地研究大鲵在不同温度下的生理变化。
在实验过程中，研究人员先从四川洪雅县的半自然养殖场收集大鲵幼体，在实验室适应环境后，将其分为五组，分别在不同温度下饲养 60 天。实验结束后，采集肝脏、肠道及肠道内容物样本进行分析。
通过对实验数据的详细分析，研究人员发现了许多有趣的现象。在生存率和生长性能方面，20°C 及以上的温度对大鲵来说十分致命，死亡率随温度升高而增加，生长性能也明显下降。
肠道微生物群在面对热应激时，虽然多样性和群落结构发生了改变，比如 Actinomycetota 等微生物的相对丰度降低，但功能却相对稳定，尤其是在营养吸收和转化方面，受温度影响较小。
从组织学变化来看，热应激让肝脏发生了明显改变，肝细胞内脂质滴减少，细胞形态异常；而肠道在组织学上却没有明显变化。
基因表达谱方面，热应激使肠道和肝脏的转录谱都发生了与温度相关的变化。不过，肠道中上调和下调的差异表达基因（DEGs）数量相近，肝脏中下调的 DEGs 却远多于上调的。进一步分析发现，肠道和肝脏在热应激下的代谢重组趋势相反。肠道的糖异生、戊糖磷酸途径（PPP）和氧化磷酸化（OPP）等关键基因上调，表现出较强的代谢活性；而肝脏中参与脂质降解、氨基酸降解、柠檬酸循环和 OPP 等的基因下调，更倾向于能量保存策略。
综合研究结果，研究人员得出结论：在中国大鲵热敏感性的问题上，肝脏起着核心作用，它对热应激的反应比肠道和肠道微生物群更为被动。肠道 - 肝脏轴在介导大鲵热不耐受方面的作用较为有限。这意味着，维持肠道微生物群的组成稳定，可能并不能有效提高大鲵的热耐受性。相反，优化饲料的营养成分和生物利用度，或许是增强大鲵热耐受性的更有效途径。
这项研究意义重大。它深入揭示了中国大鲵热敏感性的生理机制，为在气候变化背景下制定针对性的保护策略提供了重要的理论依据。同时，也让我们对变温动物的热适应机制有了更深入的理解，为保护两栖动物种群免受气候变化的威胁提供了新的思路和方向。未来，研究人员还可以进一步探究大鲵热应激反应的可逆性、长期生理调整，以及遗传和发育因素对个体热敏感性差异的影响，从而更全面地保护这一珍稀物种。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是建立温度梯度实验，将大鲵幼体在不同温度下饲养；二是组织学分析，对肝脏和肠道组织进行处理和染色观察；三是宏基因组学分析，提取肠道内容物 DNA 进行测序和功能注释；四是转录组学分析，提取肠道和肝脏组织 RNA 进行测序和基因表达分析。
