青藏高原以其低氧、低溫和食物資源匱乏等特點，對動物的生理適應(yīng)性提出了嚴峻挑戰(zhàn)，其中腸道微生物群在宿主適應(yīng)過程中扮演著至關(guān)重要的角色。腸道菌群不僅在營養(yǎng)吸收、能量代謝和免疫調(diào)控方面發(fā)揮重要作用，還能夠通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵代謝產(chǎn)物的生成，幫助宿主適應(yīng)極端環(huán)境。然而，目前關(guān)于高海拔環(huán)境如何具體塑造腸道微生物群的動態(tài)變化，以及這些微生物如何與宿主相互作用以增強適應(yīng)能力的機制仍不清楚。盡管已有研究表明海拔升高可能會導(dǎo)致腸道微生物多樣性的變化，并影響微生物群落的代謝能力和結(jié)構(gòu)組成，但不同動物種類、棲息地特征及個體差異等因素使得相關(guān)研究結(jié)果存在一定的不確定性。因此，進一步探究海拔梯度如何驅(qū)動腸道微生物群的演變、群落共存模式及其對宿主生理適應(yīng)的影響，將有助于深入理解動物適應(yīng)高原環(huán)境的微生物生態(tài)機制。

中國科學(xué)院西北高原生物研究所動物生態(tài)與資源保護研究團隊以青藏高原為研究區(qū)域，系統(tǒng)探討了高原鼠兔（Ochotona curzoniae）在不同海拔梯度下的腸道菌群結(jié)構(gòu)及功能變化。通過16S rRNA基因測序及短鏈脂肪酸（SCFA）含量分析，評估了不同海拔環(huán)境下腸道菌群的組成、功能及代謝特征。研究結(jié)果表明，隨著海拔升高，腸道菌群的α多樣性顯著下降，微生物群共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性亦呈減少趨勢。然而，SCFA的含量在不同海拔間未表現(xiàn)出顯著差異，表明高原鼠兔對SCFA的產(chǎn)生和需求可能已趨于穩(wěn)定。此外，微生物群落結(jié)構(gòu)隨海拔變化呈現(xiàn)適應(yīng)性調(diào)整的趨勢，具體表現(xiàn)為擬桿菌門相對豐度的顯著上升，而厚壁菌門的比例則顯著下降。進一步分析微生物群落的組裝機制發(fā)現(xiàn)，隨海拔升高，群落組裝過程逐漸趨于確定性，表明環(huán)境篩選在高海拔條件下對微生物群落的塑造作用增強。KEGG通路分析揭示，高原鼠兔腸道菌群在代謝、遺傳信息處理及有機體系統(tǒng)相關(guān)通路上呈現(xiàn)顯著上調(diào)趨勢。高原鼠兔腸道菌群可能通過調(diào)控代謝途徑及富集適應(yīng)高原環(huán)境的微生物種群，以幫助宿主應(yīng)對極端的高海拔生態(tài)壓力。本研究強調(diào)了腸道菌群在動物適應(yīng)極端環(huán)境中的關(guān)鍵作用，揭示了海拔對腸道菌群組成與功能的影響，為理解動物如何通過微生物機制適應(yīng)高海拔環(huán)境提供了科學(xué)依據(jù)。研究成果不僅對高原鼠兔的生態(tài)適應(yīng)研究具有重要意義，也為其他極端環(huán)境物種的研究提供了參考。

研究論文以 Responses of gut microbiota to altitude in a small mammal on Qinghai-Tibetan Plateau?為題，發(fā)表在?Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics （中國科學(xué)院二區(qū)）。西北高原所碩士研究生張妍為第一作者，曲家鵬研究員為通訊作者。本研究得到了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、國家自然科學(xué)基金和青海省重點研發(fā)轉(zhuǎn)化計劃等項目資助。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1744117X25000553