氣候變化對(duì)全球生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)功能構(gòu)成威脅，如物種的存活率下降、病原體的流行增加以及物種滅絕的風(fēng)險(xiǎn)提高。變溫動(dòng)物受其生理特性的影響，成為氣候變化過程中最受脅的類群之一。宿主-微生物相互作用影響物種對(duì)氣候變化的適應(yīng)性，但缺乏關(guān)于變溫動(dòng)物的研究。一些研究發(fā)現(xiàn)，短期變暖會(huì)降低腸道微生物的多樣性，從而阻礙宿主的功能表現(xiàn)。然而，關(guān)于氣候變暖對(duì)腸道菌群的長(zhǎng)期影響及其與宿主之間的相互作用尚不清楚。探討腸道菌群在動(dòng)物應(yīng)對(duì)氣候變化中的作用，對(duì)于氣候變化的生物學(xué)效應(yīng)評(píng)估至關(guān)重要。

中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所杜衛(wèi)國(guó)團(tuán)隊(duì)以廣泛分布在半荒漠草原的密點(diǎn)麻蜥為研究對(duì)象，利用野外開頂式氣候室開展氣候變暖模擬實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，蜥蜴的腸道微生物多樣性在短期變暖中降低，而在長(zhǎng)期變暖中增加。同時(shí)，長(zhǎng)期變暖顯著提高了蜥蜴血清的抑菌能力、免疫響應(yīng)（腸道免疫相關(guān)基因的高表達(dá)）和短鏈脂肪酸（增加腸道屏障穩(wěn)定性和免疫激活）的濃度。進(jìn)一步，腸道菌群移植實(shí)驗(yàn)表明，腸道菌群多樣性的增加顯著增強(qiáng)了蜥蜴的血清抑菌能力和免疫響應(yīng)。此外，研究發(fā)現(xiàn)蜥蜴增強(qiáng)的免疫響應(yīng)可能是由于腸道中擬桿菌屬的相對(duì)豐度較高，脆弱擬桿菌通過調(diào)節(jié)IFN-β的表達(dá)來(lái)增加蜥蜴在氣候變暖下的免疫能力。

研究發(fā)現(xiàn)，氣候變暖條件下腸道菌群多樣性的增加，可以提高蜥蜴面臨致病菌風(fēng)險(xiǎn)增加的免疫能力，表明氣候變暖下微生物共生體可促進(jìn)宿主的健康和生存。因此，研究提出，在評(píng)估氣候變化影響時(shí)，不僅要考慮宿主對(duì)氣候變化的響應(yīng)，而且要分析宿主-腸道微生物互作可能發(fā)揮的作用。研究認(rèn)為，在預(yù)測(cè)氣候變化下物種的脆弱性時(shí)，應(yīng)考慮微生物共生體的作用。

2月22日，相關(guān)研究成果以Gut microbiota modulation enhances the immune capacity of lizards under climate warming為題，在線發(fā)表在Microbiome上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

腸道菌群調(diào)節(jié)可增強(qiáng)氣候變暖條件下蜥蜴的免疫能力