家族结构驱动肠道菌群稳态：中蒙河狸(Castor fiber birulai)健康生存的微生物组学证据

本研究通过宏基因组测序技术，首次揭示濒危物种中蒙河狸肠道菌群受家族结构(R=0.897,P=0.015)而非年龄/性别显著影响，发现非家族组F/B比值升高且71%富集通路与疾病相关，为通过维持家族规模保护该物种提供微生物组学依据。

　　

在广袤的欧亚大陆北境，生活着一种被称为"生态系统工程师"的珍稀物种——中蒙河狸(Castor fiber birulai)。作为欧亚河狸最南端的亚种，这个仅存于中蒙边境乌伦古河流域、种群数量不足800的濒危物种，正面临着严峻的生存挑战。河狸以其独特的筑坝行为重塑水域生态系统而闻名，但鲜为人知的是，它们的生存状态与肠道内数以万亿计的微生物息息相关。这些微生物不仅帮助消化木质纤维素，更与宿主的免疫、代谢等生理功能密切关联。然而，究竟是什么因素在塑造河狸的肠道菌群？家族结构、年龄还是性别？这个问题的答案，或许能为我们保护这个濒危物种提供全新视角。

北京林业大学的研究团队在《Global Ecology and Conservation》发表的最新研究中，对新疆布尔根河狸国家级自然保护区内8只中蒙河狸(包含1个五口之家、1对夫妇和1只独居个体)的粪便样本进行宏基因组测序。研究采用Illumina NovaSeq 6000平台进行高通量测序，通过MEGAHIT组装和KEGG功能注释，结合PCoA和LEfSe等生物信息学分析，首次系统解析了不同家庭结构河狸的肠道菌群特征。

3.1 序列统计

研究获得平均每样本71.5M高质量 reads，组装出122万条原核基因，揭示中蒙河狸肠道存在27门602属2610种微生物，其中拟杆菌门(Bacteroidota)和厚壁菌门(Firmicutes)占比达89.23%，呈现典型的草食动物菌群特征。

3.3 家族结构的关键影响

通过β多样性分析发现，家族结构(R=0.897)对菌群的影响远超年龄(R=0.2)和性别(R=-0.118)。家族组拟杆菌门占比64.23%，显著高于非家族组(44.27%)，后者厚壁菌门占比达46.25%，导致F/B比值显著升高——这个比值在人类研究中与肥胖和代谢疾病正相关。

3.4 菌群组成差异

LEfSe分析显示，家族组富含Muribaculaceae等有益菌，而非家族组富集Lachnospiraceae(23.32% vs 10.08%)和Clostridiaceae等条件致病菌。特别值得注意的是，非家族组中与长寿负相关的Blautia菌丰度显著增加。

3.5 功能通路差异

KEGG分析揭示惊人发现：非家族组71%的显著富集通路与疾病相关，包括心血管疾病、癌症和感染性疾病；而家族组则显著富集脂代谢、萜类合成等健康相关通路。

这项研究首次从微生物组学角度证实，中蒙河狸的家族结构通过塑造特定肠道菌群影响其健康状态。家族群体凭借更大的领地、更丰富的食物储备和更高效的社会协作，维持着以拟杆菌门为主导的健康菌群结构；而独居或夫妇群体则因生态压力导致菌群失调，表现为F/B比值升高和致病通路激活。这一发现为濒危物种保护提供了新思路：在实施河狸种群恢复计划时，应优先保障其家族单元的形成和规模稳定，这不仅是行为生态学需求，更是维持微生物组稳态的关键。研究团队特别指出，未来需要扩大样本量以区分家族生活与遗传因素的相对贡献，并建议将肠道菌群监测纳入河狸保护成效的评估体系。