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【编辑推荐】为探究年龄相关肠道微生物组变化与炎症衰老及慢性病关联，研究人员以食蟹猴（非人类灵长类动物，NHP）为模型，分析其小肠和大肠管腔样本。发现肠道微生物组成具区域特异性，年龄影响有限但性别为协变量时显差异，为人类微生物组研究提供新视角。
肠道微生物组与人类健康密切相关，其随年龄变化的规律及机制一直是生命科学领域的研究热点。年龄相关的肠道微生物失调（dysbiosis）被认为与炎症衰老（inflammageing）及多种慢性疾病（如糖尿病、心血管疾病）的发生发展相关。然而，传统研究多依赖粪便样本推断肠道微生物组成，难以准确反映不同肠段的真实情况。食蟹猴（Cynomolgus macaque）作为与人类遗传和生理高度相似的非人类灵长类动物（non-human primate, NHP），是研究人类微生物组的理想模型，但以往对其肠道微生物的年龄效应研究仅局限于粪便样本，且缺乏对肠道不同区域（如十二指肠、盲肠、结肠）的系统分析。
为填补这一研究空白，英国 Quadram 研究所（Quadram Institute Bioscience）等机构的研究人员开展了一项针对圈养食蟹猴肠道微生物组的综合研究。该研究通过多组学技术，深入解析了不同肠段微生物组成的地域分布特征及其随年龄的变化规律，相关成果发表在《Animal Microbiome》期刊，为理解人类肠道微生物组的年龄相关变化提供了重要参考。
研究人员选取 24 只年龄在 4 至 20 岁的健康圈养食蟹猴（19 只雌性，5 只雄性），收集其十二指肠、空肠、回肠、盲肠、近端结肠和远端结肠共 6 个肠段的管腔内容物样本（总计 111 份）。研究采用全基因组鸟枪法宏基因组测序（whole metagenomic shotgun sequencing）技术，并结合基于参考序列（reference-based）和从头组装（assembly-based）的计算分析方法，对微生物群落的分类组成、代谢潜力及新型微生物类群进行系统研究。
肠道微生物组成的地域分布特征
通过基于参考序列的计算分析发现，肠道微生物的物种丰富度（species richness）和均匀度（evenness）沿肠道从近端到远端呈显著递增趋势。具体而言，盲肠、近端结肠和远端结肠的 Chao1 指数、逆辛普森指数（Inverse Simpson’s index）和香农多样性指数（Shannon diversity）均显著高于十二指肠、空肠和回肠。非度量多维尺度分析（non-metric multidimensional scaling, NMDS）显示，小肠（十二指肠、空肠、回肠）和大肠（盲肠、结肠）的微生物群落形成明显分离的聚类，其中盲肠微生物组成与其他区域差异尤为显著。优势菌门包括拟杆菌门（Bacteroidota）、厚壁菌门（Bacillota）和变形菌门（Pseudomonadota），且在小肠和大肠中的相对丰度差异显著。例如，厚壁菌门中的八叠球菌属（Sarcina）在小肠中占主导，而拟杆菌门在大肠中更为丰富。
年龄对肠道微生物组的影响
单因素分析显示，除远端结肠外，其他肠段的微生物多样性与年龄无显著关联。在远端结肠中，香农多样性指数和逆辛普森指数随年龄增长呈显著上升趋势，但物种丰富度（Chao1 指数）无明显变化，提示年龄可能主要影响物种均匀度而非丰富度。当纳入性别作为协变量时，十二指肠的香农多样性指数和逆辛普森指数与年龄呈显著负相关，表明性别可能是影响年龄 - 微生物组关联的重要混杂因素。此外，特定分类单元（如 Sarcina ventriculi、Limosilactobacillus reuteri）的丰度变化与年龄和性别相关，提示性别依赖的年龄效应可能存在。
新型微生物类群的发现与功能潜力
通过从头组装分析，研究人员鉴定出 156 个推定的新型细菌和古菌物种水平基因组箱（species-level genome bins, SGBs），其中大部分属于厚壁菌门的毛螺菌科（Lachnospiraceae）。这些新型类群主要分布于大肠，其丰度与年龄的相关性分析显示，部分 SGBs 在近端结肠和远端结肠中呈现年龄依赖性变化。功能代谢通路分析表明，肠道微生物的代谢潜力在不同肠段间存在差异，但整体上与年龄无显著关联，仅在纳入性别协变量时观察到部分通路的丰度变化。
研究结论与意义
本研究首次系统揭示了圈养食蟹猴肠道微生物组的地域分布特征，证实小肠和大肠微生物组成存在显著差异，强调了粪便样本作为肠道微生物组替代指标的局限性。研究发现年龄对肠道微生物组的影响有限，但性别可能是重要的调节因素，这为解析人类微生物组的年龄效应提供了新的视角。此外，大量新型微生物类群的发现拓展了食蟹猴肠道微生物的多样性图谱，为后续功能研究和微生物资源开发奠定了基础。
该研究不仅深化了对灵长类动物肠道微生物组时空动态的理解，也为利用食蟹猴模型研究人类肠道微生物相关疾病（如炎症性肠病、代谢综合征）提供了理论依据。未来需进一步扩大样本量，探究性别差异的分子机制，并结合功能实验验证新型微生物类群的生理作用，以全面阐明肠道微生物组在健康与疾病中的复杂角色。
