《Integrative Zoology》：Gut Microbiota Analysis and Comparison in Forest Musk Deer (Moschus berezovskii) of Different Ages and Musk-Secreting Periods
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在稳态条件下，肠道微生物群与宿主健康密切相关，通过与宿主的复杂互作发生协同进化，维持互利共生。然而，林麝（Moschus berezovskii；FMD）在不同年龄段和泌香期内肠道微生物群的动态变化仍不清楚。本研究研究人员采用宏基因组测序技术，分析了林麝在四个
在稳态条件下，肠道微生物群与宿主健康密切相关，通过与宿主的复杂互作发生协同进化，维持互利共生。然而，林麝（Moschus berezovskii；FMD）在不同年龄段和泌香期内肠道微生物群的动态变化仍不清楚。本研究研究人员采用宏基因组测序技术，分析了林麝在四个年龄段（亚成年、青年成年、成年和老年）和四个泌香期（泌香前期、泌香期、泌香后期和麝香采集期）的粪便微生物群。结果显示，林麝肠道微生物群结构在不同年龄段和泌香期表现出稳定性，并以厚壁菌门（Firmicutes）为优势菌。此外，泌香期变化对亚成年和老年林麝肠道微生物群影响更大，而年龄相关的微生物组成差异主要在泌香后期（AMSP）明显。LEfSe（LDA effect size）和STAMP分析进一步揭示了林麝肠道微生物群结构和功能存在显著的年龄相关和泌香期相关差异。另外，亚成年林麝在麝香采集期表现出增强的免疫应答相关和潜在病原体相关功能，并伴有潜在机会性致病菌的富集，提示麝香采集可能与宿主应激反应和肠道微生态紊乱有关。综上，本研究探讨了林麝年龄段、泌香期与肠道微生物群的关系，为林麝健康圈养繁育和麝香产量提升提供了一定策略参考。
研究背景与立项依据：林麝（Moschus berezovskii；FMD）属麝科，是中国分布最广、资源最丰富的麝类，其麝香为重要中药材，主要成分麝香酮（muscone）具抗炎、抗肿瘤等药理活性。野生林麝因盗猎与栖息地破碎化被列为濒危物种，圈养繁育成为资源可持续利用的关键途径。肠道被称为“第二大脑”，肠道微生物群参与宿主代谢、免疫调节与黏膜修复，在反刍动物适应环境与维持健康中不可或缺。已有研究多聚焦林麝年龄、性别、季节或饲喂模式对菌群的影响，或仅关注麝香成熟阶段，而贯穿泌香前期（BMSP）、泌香期（DMSP）、泌香后期（AMSP）至麝香采集期（MC）的动态变化，以及年龄与泌香期双因素交互作用仍不清楚。该研究发表于《Integrative Zoology》，旨在揭示林麝不同年龄段与完整泌香周期下肠道微生物群结构与功能的适应规律，为圈养健康管理和麝香生产提供科学依据。
主要技术方法概述：研究人员在四川养麝研究所选取20头临床健康雄性圈养林麝，按年龄分为亚成年（<2岁）、青年成年（3–5岁）、成年（7–8岁）、老年（9–11岁）四组，每组5头；每头个体在4个泌香期（4月、6月、8月、10月分别对应BMSP、DMSP、AMSP、MC）重复采集粪便，共80份样本，构成16个年龄×泌香期组合。提取粪便总基因组DNA后行Illumina NovaSeq/HiSeq双端宏基因组测序；质控后用minimap2比对剔除林麝宿主序列，MEGAHIT从头组装，Prodigal预测ORF，MMseqs聚类非冗余基因集（unigenes），经2bLCA（dual BLAST-based LCA）获分类注释，比对KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）与CAZy（carbohydrate-active enzyme database）获功能注释。统计上采用线性混合模型（LMMs）以个体ID为随机截距处理重复采样非独立性，辅以α多样性（Simpson、Shannon）、基于Bray–Curtis距离的PCoA/NMDS与PERMANOVA、LEfSe（LDA>2）、STAMP、db-RDA（distance-based redundancy analysis）及Spearman共现网络分析，FDR校正后p<0.05为显著。
研究结果：
3.1 序列数据评估：80份粪便样本获568.20 Gb clean bases，组装得26 401 140条contigs（≥300 bp），N50为168 603 bp，测序深度充足。
3.2 林麝粪便肠道微生物群组成：在门水平，各年龄与泌香期均以厚壁菌门（Firmicutes）为优势，其次为拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）；属水平以梭菌属（Clostridium）最高，另见瘤胃球菌属（Ruminococcus）、假黄杆菌属（Pseudoflavonifractor）、罗氏菌属（Roseburia）、拟杆菌属（Bacteroides）、真杆菌属（Eubacterium）；种水平以Clostridiales bacterium最丰。提示林麝肠道具保守核心微生物群与跨年龄/泌香期结构稳定性。
3.3 不同年龄段与泌香期肠道菌群多样性分析：同泌香期比较年龄，仅AMSP期青年成年Shannon与Simpson指数显著高于老年（p=0.017、0.043）；同年龄比较泌香期，亚成年SD组Simpson高于SB组（p=0.022）。PCoA/NMDS无全局聚簇，PERMANOVA显示AMSP期YA–OA（R2=0.179,p=0.036）、亚成年SB–SD/SB–SA/SB–SC、老年OB–OD/OB–OA存在显著群落差异。表明亚成年与老年对泌香期更敏感，年龄差异主要在AMSP显现。
3.4 林麝不同泌香期与年龄段肠道菌群差异分析：LEfSe显示同泌香期内DMSP有5个、AMSP有7个、MC有9个年龄相关 biomarker 属，BMSP有6个（亚成年富集Paenalcaligenes、Acetatifactor，成年富集Coprobacillus，老年富集Intestinimonas）；同年龄内亚成年有9个泌香期相关 biomarker（如SD富集Ruminococcus、Akkermansia，SC富集Acholeplasma、Oligella），青年成年6个，成年7个（仅AB–AD），老年5个。LMM验证多数LEfSe候选属保留周期效应。
3.5 林麝跨年龄与泌香期肠道微生物群功能动态：KEGG L1代谢占69%，L2碳水化合物代谢占20%。同泌香期比较，BMSP期成年碳水代谢与病毒感染疾病通路高于亚成年/老年；DMSP期老年细胞生长与死亡通路上调；AMSP期老年复制修复、内分泌系统、免疫系统低于亚成年/成年；MC期亚成年免疫系统与免疫疾病、细菌感染疾病、碳水代谢上调，成年抗肿瘤耐药上调。同年龄比较，亚成年SC组免疫/感染/碳水均高于SB；老年OD细胞生长死亡高于OC，OA复制修复低于OB；成年AC抗肿瘤耐药高于AA。CAZy类别以GH（43%）、GT（34%）为主，GH5、GH12、GH16、GH39等家族随年龄与泌香期显著差异（如MC老年GH5最高，AMSP成年GH16高于亚成年）。
3.6 环境因子、菌群结构与功能通路关系：db-RDA中个体ID解释属水平11.44%、KEGG 2.27%、CAZy 10.18%变异；年龄解释属水平3.55%（p=0.015）、CAZy 4.19%（p=0.015），泌香期控制个体后解释属水平2.31%（p=0.002）、CAZy 2.12%（p=0.002）、KEGG 0.76%（p=0.045）。年龄贡献略大于泌香期，结构/CAZy较KEGG L2更敏感。
3.7 共现网络分析：各组合Top30属Spearman网络（|r|>0.8,p<0.05）以正相关为主（>90%），厚壁菌门+拟杆菌门占节点78.9%；SD组网络最复杂（连接278、平均度18.5、100%正关），YD组最简（连接32、平均度2.1、正关78.1%），反映DMSP青年成年协作弱、竞争强。
讨论与结论翻译浓缩：林麝作为小型反刍动物依赖稳定核心菌群消化纤维，本研究证实其菌群在门/属/种水平跨年龄与泌香期具核心稳定性，厚壁菌门主导、正协作为主，与牛、羊、兔、灵长类趋势一致；该核心稳定性是生理稳态基础，偏离可作微生态预警。年龄差异主要在AMSP显现——青年成年α多样性最高，老年免疫/复制修复通路下调、机会菌（Staphylococcus）富集、GH5补偿性上调；泌香期差异在亚成年与老年更显著，DMSP亚成年Simpson升高、Ruminococcus/Butyricimonas富集产丁酸，MC亚成年免疫与潜在致病菌（Acholeplasma、Oligella）功能同步上调，提示麝香采集作为外源扰动引发应激与微生态失调。研究人员结论指出：林麝肠道微生物群在年龄与泌香期双重驱动下维持核心稳定同时发生功能重塑，年龄相关差异多于AMSP体现，泌香期效应对亚成年/老年更强，MC关联应激与机会菌富集；研究为圈养林麝分龄监测（老年感染防控、亚成年MC期营养与减应激、青年成年多糖饲料支持）及低应激采香优化提供了策略参考，后续需结合代谢组与皮质醇/性激素/炎症因子多维验证。
