野生狒狒在不同繁殖状态下的肠道微生物群纵向变化

《Microbiome》：Longitudinal changes in gut microbiota across reproductive states in wild baboons

　　

摘要

背景

在人类和其他哺乳动物中，雌性的生殖过程伴随着生理、免疫、激素及行为方面的诸多变化。这些变化很可能受到肠道微生物群构成的影响，同时也可能反过来影响微生物群的组成。了解不同生殖状态下肠道微生物的变化规律及其与雌性生理机能之间的关系，对于理解肠道微生物群如何影响雌性和后代的健康至关重要。

研究结果

本研究通过结合4,462份粪便样本的16S rRNA基因测序数据（这些样本来自14年的采集时间）以及169只雌性狒狒的多次生育相关生命史数据，分析了雌性狒狒在生殖过程中肠道微生物群的纵向变化。这些狒狒来自肯尼亚一个经过深入研究的自然狒狒群体，该群体中的雌性狒狒的生殖状态（卵巢周期、怀孕和产后闭经）会每天被记录下来，同时微生物群数据还能与粪便中雌激素、孕酮和糖皮质激素水平的检测结果相对应。我们发现，当雌性狒狒在不同生殖状态之间转换时，其肠道微生物群会发生显著变化。与产后闭经和卵巢周期相比，怀孕期间肠道微生物的α-多样性、群落构成以及各分类群的丰度都呈现出不同的特征。最明显的变化发生在雌性狒狒从怀孕第一期过渡到第二期时，此时那些与人类及模型生物的宿主免疫力、体重增长或激素水平相关的分类群丰度会发生改变。无论处于何种生殖状态，宿主身份都是预测肠道微生物群构成的最强因素，而在怀孕期间这一个体特征更为明显。总体而言，雌激素和孕酮水平与肠道微生物群存在密切关联，但参与这些关联的微生物分类群则取决于具体的生殖状态。而糖皮质激素浓度在任何生殖状态下都并非预测肠道微生物群构成的主要因素。

结论

综上所述，我们的研究结果支持这样一种观点：肠道微生物群有助于实现怀孕期间所需的复杂生理变化，但怀孕期间的微生物变化在某种程度上因个体而异。类固醇激素的波动与部分而非所有的上述关联存在关系，这凸显了在研究肠道微生物群变异时考虑类固醇激素水平的重要性。我们的研究结果为未来探讨肠道微生物群如何影响生殖结局、进而影响母体及后代的健康提供了方向。

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