淡水龟类肠道微生物组与血清代谢组的生态互作：栖息地差异驱动的生理调控机制

本研究针对淡水龟类这一高度濒危类群，首次通过多组学整合分析揭示了栖息地差异对东部长颈龟(Chelodina longicollis)泄殖腔微生物组组成及其血清代谢组的深远影响。研究人员采用16S rRNA测序与代谢组学联用技术，发现Pseudomonadota、Actinomycetota等优势菌门与宿主代谢通路存在显著关联，其中Ivanhoe湿地种群异常高的放线菌比例(47.8%)尤为突出。该研究为理解爬行动物宿主-微生物共进化提供了关键证据，对濒危龟类保护策略中"全生物组"（holobiont）理念的实践具有开创性意义。

　　

在脊椎动物中，肠道微生物组已被证实是调控宿主生理的关键因素，从营养代谢到免疫调节均发挥重要作用。然而现有研究存在明显的"哺乳动物中心"倾向，对爬行动物尤其是濒危淡水龟类的微生物-宿主互作机制知之甚少。更严峻的是，龟鳖类已成为全球受威胁最严重的脊椎动物类群之一，但传统保护策略往往忽视微生物组这一"隐形器官"的生态功能。在这一背景下，墨尔本大学领衔的国际团队选择澳大利亚特有的东部长颈龟为模型，首次探索了不同栖息地龟类泄殖腔微生物组与血清代谢组的关联机制。

研究团队采用多组学整合策略，在Darebin公园两个相距仅200米但生态特征迥异的水体（Duck Pond和Ivanhoe Wetland）各捕获20只成年个体。通过泄殖腔拭子采样结合颈静脉采血，运用16S rRNA基因测序（V3-V4区）和LC-QqQ-MS/UHPLC技术分别获得微生物组和代谢组数据，并采用DIABLO算法进行多组学关联分析。

微生物组分析显示，两群体存在显著差异：Ivanhoe湿地龟类放线菌门(Actinomycetota)占比异常高达47.8%，显著高于Duck Pond群体的11.3%。α多样性分析表明Ivanhoe群体具有更高的Observed ASVs（p=0.01）和Shannon指数（p<0.01）。在科水平上，Intrasporangiaceae（胞内孢菌科）和Deinococcaceae（异常球菌科）成为最显著的分化标志物。代谢组关联分析发现，Ivanhoe群体的色氨酸代谢通路显著富集，其代谢产物与胞内孢菌科呈强正相关（r>0.5）。值得注意的是，通过MetOrigin溯源分析，33种差异代谢物被判定可能源自微生物代谢，其中5种为明确微生物源性物质。

讨论部分指出，尽管两栖息地地理距离极近，但微生物组分化程度远超预期，这可能与Ivanhoe湿地作为人工湿地的特殊生态特征有关。异常高的放线菌比例在人类研究中常与肠道炎症相关，但在龟类中可能代表独特的适应性机制。研究首次证实淡水龟类微生物组可通过色氨酸代谢等通路影响宿主生理，为理解爬行动物"微生物-代谢"轴提供了范式转换级的证据。

该研究的创新性在于：首次在野生爬行动物中建立微生物组-代谢组关联模型；发现栖息地微差异即可导致显著生理分化；提出龟类保护应纳入"全生物组"视角。未来研究需通过纵向追踪阐明这些关联的因果性，并探索微生物移植等干预手段的保育应用潜力。论文发表于《Microbial Ecology》标志着生态微生物学研究向非模式生物的重要拓展。