季节性转换期亚洲象皮肤微生物组与皮肤疾病的关联研究：揭示葡萄球菌(Staphylococcus)致病机制及明串珠菌(Leuconostoc)的保护作用

本研究针对亚洲象季节性皮肤疾病高发问题，通过宏基因组测序技术对比分析患病与健康皮肤微生物组。研究发现患病皮肤中葡萄球菌(Staphylococcus)显著富集（87.79%），伴随ABC转运蛋白(ABC-Ts)、双组分系统(TCS)等代谢通路异常激活，且携带MFS外排泵等抗生素抗性基因；健康皮肤则以明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)为主导（59.65%），具有潜在抗炎抑菌作用。该成果发表于《Microbial Pathogenesis》，为野生动物皮肤疾病防治提供了新靶点。

　　

亚洲象作为濒危物种，在云南西双版纳干湿季节转换期间频繁发生皮肤疾病，临床表现为脓肿、溃疡等化脓性炎症，严重威胁其健康。由于亚洲象体型庞大且攻击性强，皮肤疾病的诊断和治疗极为困难。现有研究表明，皮肤微生物与宿主健康密切相关，但针对野生动物皮肤微生物组的研究仍属空白。更棘手的是，季节性气候剧变可能加速病原菌繁殖，而传统抗生素治疗常因微生物耐药性失效。这些问题的存在，使得探究亚洲象皮肤微生物组与疾病的关系成为当务之急。

云南师范大学的研究团队在《Microbial Pathogenesis》发表论文，通过宏基因组测序技术分析患病(DskS)与健康(Nsk)亚洲象皮肤样本。研究发现患病皮肤微生物多样性显著降低（Shannon指数P=0.0002），葡萄球菌(Staphylococcus)占比高达87.79%，且携带12种源自金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的毒力因子（如VII型分泌系统、铁载体staphyloferrin A/B）。健康皮肤则以明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)为主（59.65%），该菌具有抑制葡萄球菌生长的特性。研究首次揭示季节性皮肤病与微生物组失衡的关联，为开发基于益生菌的防治策略奠定基础。

研究采用Illumina HiSeq 2500平台对6份皮肤拭子样本（3患病/3健康）进行测序，获得273.44Gb数据。使用Fastp过滤低质量reads，Bowtie2去除宿主DNA，MEGAHIT组装contigs。物种注释通过MetaPhlAn4完成，KEGG功能注释采用DIAMOND比对，抗生素抗性基因(CARD数据库)和毒力因子(VFDB)分别通过RGI和DIAMOND鉴定。统计采用LEfSe分析(LDA>5)和STAMP可视化。

皮肤感染状况
临床样本显示亚洲象背部与腰部出现典型化脓性病变（图1），宏基因组分析证实不同部位样本微生物群落结构高度一致，排除了采样位置偏差。

微生物多样性差异
患病皮肤alpha多样性显著降低（Chao1指数P=0.0063），PCoA分析显示两组样本沿PCo1轴分离（解释99.34%变异）。门水平上，患病皮肤厚壁菌门(Firmicutes)占比升至95.24%（健康组66.12%），其中葡萄球菌属(Staphylococcus)从健康组的2.22%飙升至87.79%，以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和Staphylococcus agnetis为主。

功能通路改变
患病皮肤显著富集ABC转运蛋白(ABC-Ts)和双组分系统(TCS)通路（P<0.05）。ABC-Ts作为外排泵可增强耐药性，TCS则调控毒力因子表达，二者协同促进葡萄球菌致病性。

抗生素抗性机制
患病皮肤微生物主要依赖抗生素外排机制（85.07%），显著上调MFS外排泵、kdpDE等8类抗性基因家族，对19类抗生素（如甘氨酰环素、头孢菌素）产生广谱耐药性，远超健康组的14类。

毒力因子特征
患病皮肤中12种葡萄球菌毒力因子显著增加，包括铁获取系统(Isd)、粘附因子(SasG/SDr)和免疫逃逸蛋白(SSLs)。这些因子通过VII型分泌系统释放，促进生物膜形成和宿主细胞侵袭。

讨论部分指出，季节性温度波动可能加速金黄色葡萄球菌繁殖，其通过ABC-Ts和TCS通路增强耐药性与致病性。而健康皮肤中富集的明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)能抑制葡萄球菌生长，小鼠实验证实其抗炎作用（参考文献55-57）。该研究不仅揭示亚洲象皮肤病的微生物病因，更提出通过调控微生物组平衡（如补充益生菌）的新型防治思路。

结论强调，气候因素与明串珠菌缺失共同导致葡萄球菌过度增殖，引发抗生素耐药性和毒力因子表达增加。研究成果为开发针对野生动物皮肤病的微生态制剂提供了理论依据，对濒危物种保护具有重要实践意义。