野生斑鬣狗肠道黏膜免疫与微生物组的生态互作研究：年龄依赖性调控与多界生物关联

本研究针对野生斑鬣狗(Crocuta crocuta)肠道黏膜免疫与微生物组的复杂互作机制，通过199份样本的多组学分析，首次揭示分泌型免疫球蛋白A(f-IgA)和黏蛋白(f-mucin)对细菌、寄生虫和真菌群落的差异化调控作用。研究人员结合概率模型与机器学习，发现6个核心分类单元(cASV)可准确预测免疫指标，其中钩虫Ancylostoma与IgA的正相关揭示了宿主-寄生虫协同进化新线索。该成果发表于《Communications Biology》，为理解自然选择压力下的宿主-微生物共适应提供了范式。

　　

在非洲塞伦盖蒂草原上，斑鬣狗作为顶级食腐动物长期暴露于复杂病原环境却保持惊人健康状态，这种生态奇迹背后隐藏着怎样的免疫-微生物共生机制？传统研究多聚焦实验室模式动物，对野生种群中黏膜免疫系统如何塑造多界生物（细菌、真菌、寄生虫）组成的肠道生态系统知之甚少。更关键的是，年龄因素如何动态调控这种互作关系仍是未解之谜。

德国莱布尼茨动物园和野生动物研究所等机构的研究团队通过长达14年的野外追踪，对158只野生斑鬣狗进行非侵入性采样，创新性地将多标记扩增测序技术与黏膜免疫指标量化相结合。研究揭示f-IgA和f-mucin对微生物组的调控呈现细菌>寄生虫>真菌的梯度效应，并首次发现Pleosporales真菌在肠道生态中的枢纽地位。该成果发表于《Communications Biology》，为理解自然选择下的宿主-微生物共进化提供了全新视角。

关键技术方法包括：1）基于Fluidigm Access Array 48×48系统的多标记扩增技术（靶向16S/18S/28S rRNA等35个区域）；2）概率模型分析199份样本的β多样性；3）随机森林回归预测免疫指标；4）SPIEC-EASI算法构建1597个cASV的共现网络。样本来自塞伦盖蒂国家公园3个斑鬣狗族群，涵盖52天至15.7岁的年龄梯度。

【宿主年龄塑造微生物组架构】

通过贝叶斯多层次模型分析显示，年龄差异与微生物组相似性呈显著负相关（后验均值-0.149）。幼体与成体的菌群结构差异主要体现在Firmicutes和Bacteroidota的相对丰度变化，这与哺乳动物免疫发育轨迹相符。

【黏膜免疫的跨界调控】

f-IgA距离每增加1个单位，细菌相似性下降0.100（95%CI:-0.116至-0.083），而寄生虫仅下降0.062。值得注意的是，钩虫Ancylostoma的7个cASV与f-IgA呈正相关，暗示寄生虫可能劫持宿主免疫应答。

【核心分类单元的预测价值】

Collinsella（cASV739）和Erysipelotrichaceae（cASV392）等6个细菌类群可同时预测f-IgA和f-mucin水平（R²
=0.339）。这些菌株在人类肠道中同样具有免疫调节功能，暗示跨物种保守机制。

【微生物界的复杂互作】

网络分析显示Pleosporales真菌具有最高枢纽性（Kleinberg's hub=0.56），其与Bacteroides的强关联（r=0.71）可能通过代谢物交换影响黏膜屏障完整性。

这项研究开创性地描绘了野生哺乳动物黏膜免疫-微生物组互作的全景图谱。其核心发现包括：1）证实免疫调控存在"细菌-寄生虫-真菌"的作用梯度；2）揭示Ancylostoma等寄生虫可能通过IgA涂层实现免疫逃逸；3）发现年龄对免疫-微生物关联的调制效应（斜率变化达0.142）。这些发现为理解食腐动物的生态适应提供了分子基础，其建立的多标记扩增策略更为野生动物微生物研究树立了新标准。未来研究可结合IgA-seq技术进一步解析抗原特异性互作，为宿主-微生物协同进化理论提供实证支撑。