李艷艷，楊鳳梅，王俊斌，陳麗雄，段素琴，楊亞平，劉 雨，和占龍，馬 進(jìn)，趙 遠(yuǎn)

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所，云南省重大傳染病疫苗研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650118)

樹鼩(Tree shrew，Tupaia belangeri)屬于哺乳動(dòng)物、攀鼩目和樹鼩科。它主要生活在東南亞，在中國(guó)樹鼩主要分布在云南省和廣西省，分為6個(gè)亞種(Tupaia belangeri chinensis，Tupaia belangeri gaoligongensis，Tupaia belangeri modesta，Tupaia belangeri tonquinia，Tupaia belangeri yunalis and Tupaia belangeri yaoshanensis)[1]，其特點(diǎn)是生育和生命周期短，繁殖力高(4～6個(gè)月到成年期，每胎出生2～6個(gè)后代)，中等大小(成年體重120～150 g)，并且容易喂養(yǎng)。近年來越來越多地應(yīng)用于科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究。樹鼩可以感染甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、輪狀病毒、腺病毒和皰疹病毒[2-6]。此外，樹鼩還被用來建立耐藥性細(xì)菌感染、敗血癥、心理壓力和抑郁、近視和代謝疾病的動(dòng)物模型[7-9]。這些研究極大地促進(jìn)了中國(guó)樹鼩在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用。

哺乳動(dòng)物胃腸道擁有一個(gè)巨大的微生物生態(tài)系統(tǒng)，被稱為微生物群，它們與宿主共生、共代謝和共進(jìn)化，有利于宿主生物學(xué)[10]。有證據(jù)表明，不同的因素可以導(dǎo)致腸道菌群的變化，這些變化可以影響健康和疾病進(jìn)程[11]，并與多種疾病密切相關(guān)，如消化道疾病、代謝類疾病(如II型糖尿病)、免疫性疾病(如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎)、甚至心腦血管疾病(動(dòng)脈粥樣硬化)，通過對(duì)腸道菌群的研究為多種疾病研究和防治提出了新的方向[12-14]。由于糞便采樣方便且無創(chuàng)，目前大量的動(dòng)物和人類腸道菌群的研究通常集中在以糞便菌群來代表腸道菌群[15-16]。然而，糞便菌群與腸道菌群有相關(guān)性，但并不能代表腸道菌群，研究表明糞便菌群成分與近端的結(jié)腸腔和黏膜高度相關(guān)，與遠(yuǎn)端小腸適度相關(guān)[17]。

然而作為最接近靈長(zhǎng)類動(dòng)物的樹鼩各腸段微生物的組成至今未見報(bào)道。本研究采用16S rRNA基因測(cè)序技術(shù)，避開傳統(tǒng)活菌培養(yǎng)耗時(shí)較長(zhǎng)、細(xì)菌生長(zhǎng)條件特殊、培養(yǎng)技術(shù)復(fù)雜等缺點(diǎn)，對(duì)野生樹鼩與人工馴養(yǎng)樹鼩不同腸道段菌群的種類和分布進(jìn)行了比較研究，為樹鼩不同腸段內(nèi)菌群的種類、分布、功能及與宿主的關(guān)系提供參考，對(duì)理解不同部位菌群間的代表性也有參考價(jià)值。研究結(jié)果提示，在今后研究中應(yīng)充分考慮糞便樣品微生物的組成是否能夠完全代表腸道微生物的組成。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

野生健康樹鼩3只，4月齡，體重120～200 g，2018年捕捉于中國(guó)云南省昆明市西山區(qū)谷律鄉(xiāng)(25° 07′N，102° 26′E，海拔2221 m)。人工飼養(yǎng)健康樹鼩3只，4月齡，體重120～200 g，來自于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所飼養(yǎng)繁殖的仔一代樹鼩(普通級(jí))[SCXK(滇)K2018-0002]，飼養(yǎng)于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所普通級(jí)實(shí)驗(yàn)室[SYXK(滇)K2018-0002]，飼喂全價(jià)顆粒飼料，并輔以水果。對(duì)以上兩組動(dòng)物肌注氯胺酮深度麻醉后，頸動(dòng)脈放血處死，全身75%酒精消毒后在無菌手術(shù)室內(nèi)取各腸段內(nèi)容物0.5～1 g于無菌EP管(置于冰面上)，并迅速轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱凍存至檢測(cè)，樣品編號(hào)如表1。實(shí)驗(yàn)經(jīng)本單位倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(DWSP201810002)，實(shí)驗(yàn)過程嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的3R原則和福利倫理原則。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)所用材料詳見表1。

1.2 主要試劑與儀器

Phusion?High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer、高效高保真酶(New England Biolabs公司)；TruSeq?DNA PCR-Free Sample Preparation Kit、HiSeq2500測(cè)序平臺(tái)(Illumina公司)；QIAquick Gel(QIAGEN公司)；-80℃冰箱(Thermo Scientific公司)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

按參考文獻(xiàn)[18-22]的方法進(jìn)行基因組DNA提取和PCR擴(kuò)增文庫(kù)構(gòu)建、測(cè)序及生物信息學(xué)分析。采用CTAB方法對(duì)樣本的基因組DNA提取后檢測(cè)DNA的純度和濃度。用無菌水稀釋基因組DNA至1 ng/μL，以其作為模板，針對(duì)16S rDNA的V3-V4片段，515F(5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’)和806R(5’-GGACTACHVGGGTWTCTAAt-3’)，使用帶Barcode的特異引物，Phusion?High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer，和高效高保真酶進(jìn)行PCR，確保擴(kuò)增效率和準(zhǔn)確性。使用TruSeq?DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建庫(kù)試劑盒進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，構(gòu)建好的文庫(kù)經(jīng)過Qubit和Q-PCR定量，文庫(kù)合格后，使用HiSeq2500 PE250進(jìn)行上機(jī)測(cè)序。根據(jù)Barcode序列和PCR擴(kuò)增引物序列從下機(jī)數(shù)據(jù)中拆分出各樣品數(shù)據(jù)，截去Barcode和引物序列后使用FLASH對(duì)每個(gè)樣品的reads進(jìn)行拼接得到原始Tags數(shù)據(jù)(Raw Tags)，經(jīng)嚴(yán)格過濾處理得到高質(zhì)量 的Tags數(shù) 據(jù)(Clean Tags)。參 照Qiime(V1.9.1)的Tags質(zhì)量控制流程得到最終的有效數(shù)據(jù)(Effective Tags)。利用Uparse軟件對(duì)所有樣品的全部Clean Reads進(jìn)行聚類，默認(rèn)以97%的一致性(identity)將序列聚類成為OTUs，對(duì)OTUs代表序列進(jìn)行物種注釋，用Mothur方法與SILVA的SSUrRNA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物種注釋分析。對(duì)OTUs進(jìn)行Alpha多樣性分析和Beta多樣性分析。最后，用PICRUSt根據(jù)Marker基因進(jìn)行元基因組功能預(yù)測(cè)的生物信息軟件包，根據(jù)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行基于KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)的功能預(yù)測(cè)。

表1 分組及樣品編號(hào)Table 1 Grouping and sample number

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 樣品細(xì)菌豐富度和多樣性評(píng)估

在檢查了測(cè)序的質(zhì)量后，從42個(gè)不同胃腸道樣本中獲得了2305843個(gè)有效序列。通過不同樣品在97%一致性閾值下的α多樣性指數(shù)(shannon、simpson、chao1、ACE、goods_coverage)分別對(duì)樣本序列進(jìn)行豐富度和多樣性分析。結(jié)果顯示覆蓋范圍從99.1%到99.7%，表明本實(shí)驗(yàn)每個(gè)樣品的豐富度及多樣性足以完整描述該樣品菌群的組成；Shannon指數(shù)及Chao 1指數(shù)結(jié)果顯示，野生組樹鼩空腸和胃低于人工繁育組，其余腸段均高于人工繁育組，說明以上野生樹鼩大部分腸段內(nèi)菌群多樣性高于人工繁育樹鼩，且Shannon指數(shù)顯示，野生組胃內(nèi)菌群多樣性與人工繁育組差異極顯著(P＜0.01)，而盲腸內(nèi)菌群多樣性野生組明顯高于人工繁育組(P＜0.05)(見表2)。同時(shí)，從表2可以看出野生樹鼩各腸段OTUs數(shù)從高到低依次是:十二指腸、結(jié)腸、回腸、直腸、空腸、盲腸、胃；而人工繁育組依次是:空腸、胃、直腸、回腸、結(jié)腸、盲腸、十二指腸。

2.2 消化道不同部位菌群組成

細(xì)菌群落的相對(duì)豐度結(jié)果顯示，在門水平，野生組樹鼩直腸、結(jié)腸和盲腸主要由變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)組成；而人工繁育樹鼩直腸、結(jié)腸主要由變形菌門(Proteobacteria)、螺旋體門(Spirochaetes)和梭桿菌門(Fusobacteria)組成，盲腸主要由變形菌門(Proteobacteria)、螺旋體門(Spirochaetes)和擬桿菌門(Bacteroidetes)組成。野生樹鼩回腸中主要由厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)組成，人工繁育樹鼩回腸中主要由厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)和柔膜菌門(Tenericutes)組成；野生樹鼩空腸中主要由厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)和柔膜菌門(Tenericutes)組成，而人工繁育樹鼩空腸中厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)組成；野生樹鼩十二指腸中主要由厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)和Cyanobacteria菌門組成，而人工繁育樹鼩十二指腸中厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)和螺旋體門(Spirochaetes)組成；野生樹鼩胃中主要由厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)組成，而人工繁育樹鼩胃中主要厚壁菌門(Firmicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、Cyanobacteria和擬桿菌門(Bacteroidetes)組成(見圖1A)。

表2 野生和圈養(yǎng)繁殖群不同腸段微生物α多樣性指數(shù)的比較Table 2 Comparison of Alpha diversity index of gut microbiota from the wild and captive bred groups

屬水平結(jié)果顯示，野生樹鼩直腸和結(jié)腸內(nèi)以Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)為主，而人工繁育樹鼩則以Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)和Spirochaetes菌門的短螺菌屬(Brachyspira)為主；盲腸內(nèi)，野生樹鼩主要以Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)和Firmicutes菌門的魏氏菌屬(Weissella)為主，而人工繁育樹鼩則以Spirochaetes菌門的短螺菌屬(Brachyspira)和Bacteroidete菌門的普雷沃菌屬(Prevotella)為主；回腸內(nèi)，野生樹鼩主要以Firmicutes菌門的魏氏菌屬(Weissella)、乳球菌屬(Lactococcus)和鏈球菌屬(Streptococcus)為主，而人工繁育樹鼩則以Firmicutes菌門的鏈球菌屬(Streptococcus)、Tenericutes菌門的Ureaplasma屬、Firmicutes的乳酸桿菌屬(Lactobacillus)和Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)為主；空腸內(nèi)，野生樹鼩主要以Firmicutes菌門的魏氏菌屬(Weissella)、Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)和Tenericutes菌門的Ureaplasma屬為主，而人工繁育樹鼩則以Firmicutes門的乳酸桿菌屬(Lactobacillus)、鏈球菌屬(Streptococcus)和Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)為主；十二指腸內(nèi)，野生樹鼩主要以Firmicutes菌門的魏氏菌屬(Weissella)和Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)為主，而人工繁育樹鼩則以Spirochaetes菌門的短螺菌屬(Brachyspira)、Firmicutes門的乳酸桿菌屬(Lactobacillus)、Tenericutes菌門的Ureaplasma屬和Proteobacteria菌門的螺桿菌屬(Helicobacter)為主；胃內(nèi)，野生樹鼩主要以Firmicutes菌門的魏氏菌屬(Weissella)為主，而人工繁育樹鼩則以Bacteroidete菌門的普雷沃菌屬(Prevotella)和Firmicutes門的乳酸桿菌屬(Lactobacillus)為主(見圖1B)。

2.3 消化道不同部位菌群比較

韋恩圖被用來確認(rèn)野生和人工繁育的樹鼩各腸段的核心腸道微生物群。結(jié)果顯示，野生和人工繁育的樹鼩直腸、結(jié)腸、盲腸、回腸、空腸、十二指腸及胃中共有的OTUs數(shù)量分別為:648、663、459、620、692、401和453個(gè)，見圖2。

LEfSe分析的意義是在組間尋找具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的生物標(biāo)記物，并強(qiáng)調(diào)其統(tǒng)計(jì)學(xué)意義與生物物種的相關(guān)性，用來識(shí)別組間不同物種豐度的特征及其關(guān)聯(lián)的類別。

LEfSe(LDA effect size)分析為我們提供了野生組和人工繁育組類群之間有顯著差異的分類群(圖3)。結(jié)果顯示，在野生組和人工繁育組直腸內(nèi)共發(fā)現(xiàn)17個(gè)和8個(gè)相對(duì)豐度差異的分類群，在結(jié)腸內(nèi)為5個(gè)和8個(gè)，在盲腸內(nèi)為12個(gè)和10個(gè)，回腸內(nèi)為11個(gè)和13個(gè)，空腸內(nèi)為7個(gè)和9個(gè)，胃內(nèi)為10個(gè)和5個(gè)。

從圖3中，我們發(fā)現(xiàn)，在門水平上，野生組直腸、結(jié)腸、盲腸及胃四個(gè)部位中厚壁菌門(Firmicutes)的平均占比明顯高于人工繁育組(P＜0.05)；人工繁育樹鼩直腸、結(jié)腸、盲腸及回腸內(nèi)螺旋體門(Spirochaetes)的平均占比明顯高于野生樹鼩(P＜0.05)；野生組直腸內(nèi)擬桿菌門(Bacteroidetes)的平均占比明顯高于人工繁育組(P＜0.05)，而該菌門在野生組回腸內(nèi)的平均占比則明顯低于人工繁育組(P＜0.05)。屬水平上，各腸段野生組明顯高于人工繁育組的主要菌屬為:回腸、空腸和胃內(nèi)的魏氏菌屬(Weissella)，直腸內(nèi)的擬桿菌屬(Bacteroides)以及回腸段內(nèi)的乳球菌屬(Lactococcus)；而人工繁育組明顯高于野生組的主要菌屬為:直腸、結(jié)腸、盲腸及回腸內(nèi)的短螺菌屬(Brachyspira)，盲腸和胃內(nèi)的普雷沃菌屬(Prevotella_9)，盲腸和空腸內(nèi)的鏈球菌屬(Streptococcus)以及回腸中的乳酸菌屬(Lactobacillus)。

2.4 PICRUSt功能預(yù)測(cè)

KEGG功能預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，在1級(jí)水平中，人類疾病和組織系統(tǒng)不同腸段野生組與人工繁育組表現(xiàn)出基本相似的基因功能，其他基因功能在同組不同腸段或同腸段不同組間有一定程度的差異(圖4)。通過進(jìn)一步在2級(jí)水平上的比較，我們發(fā)現(xiàn)，野生組與人工繁育組共有5個(gè)解剖部位17個(gè)基因類別之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，它們分別是:野生組直腸段的復(fù)制與修復(fù)和細(xì)胞生理過程及信號(hào)傳導(dǎo)明顯高于人工繁育組；結(jié)腸段的氨基酸代謝、細(xì)胞生理過程及信號(hào)傳導(dǎo)野生組明顯低于人工繁育組；野生組盲腸段外源物質(zhì)的生物降解與代謝、能量代謝和轉(zhuǎn)錄明顯高于人工繁育組，而其他次生代謝物的生物合成、感染性疾病和信號(hào)分子與相互作用野生組明顯低于人工繁育組；回腸段的消化系統(tǒng)野生組明顯高于人工繁育組；胃內(nèi)的轉(zhuǎn)錄和脂代謝野生組明顯高于人工繁育組，而酶家族、輔助因子和維生素代謝、遺傳信息處理和免疫系統(tǒng)野生組明顯低于人工繁育組(見圖5)。

圖1 野生和人工繁育的樹鼩的不同腸段門水平(A)和屬水平(B)微生物組成Figure 1 Phylum levels(A)and genus levels(B)of different intestinal segments of wild and captive tree shrews

圖2 野生組和人工繁育組同一腸段所共有的OTUs的數(shù)量Figure 2 The number of OTUs in the same intestinal segment Shared by the wild group and the captive group

3 討論

樹鼩是一種新興的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，近年來，在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中都產(chǎn)生了大量的疾病樹鼩模型[23]。然而，樹鼩消化道中微生物群落的特征和分布尚不清楚，尤其是樹鼩各個(gè)腸段微生物的組成情況，至今仍未見報(bào)道。本研究首次采用16S rRNA Illumina MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)，比較了人工繁育樹鼩和野生樹鼩的不同胃腸段微生物的組成及差異。研究數(shù)據(jù)表明，飲食是影響哺乳動(dòng)物腸道微生物群的主要因素[24]。在本研究中，人工繁育樹鼩的食物主要由含有高蛋白和多糖的飼料和新鮮水果組成，野生樹鼩主要食用野生高纖維植物葉片。因此，人工繁育和野生樹鼩之間的微生物群的差異可能與飲食差異密切相關(guān)。

圖3 組間菌群差異線性分析(LEfSe)Figure 3 Linear analysis of inter-group flora differences(LEfSe)

圖4 不同腸段功能的相對(duì)豐度熱圖Figure 4 Relative abundance heat map of different intestinal segment functions

圖5 2級(jí)水平不同腸段間差異功能基因的相對(duì)豐度變化(P＜0.05)Figure 5 Significant differences in gene categories at level 2(P＜0.05)between the different GI

長(zhǎng)期以來研究認(rèn)為，哺乳動(dòng)物消化道內(nèi)細(xì)菌多樣性是從胃到糞便的增加，因?yàn)槲负托∧c內(nèi)環(huán)境過于嚴(yán)酷(由于pH值低)以至于很難保證微生物的生長(zhǎng)和保持更大的多樣性[25]。我們對(duì)野生樹鼩的研究結(jié)果也支持這一傳統(tǒng)觀念，Alpha多樣性指數(shù)顯示野生組樹鼩盲腸段物種豐富度最高，結(jié)腸次之(見表2)。同時(shí)，傳統(tǒng)研究認(rèn)為哺乳動(dòng)物盲腸和結(jié)腸中，微生物負(fù)責(zé)分解在通過小腸運(yùn)輸過程中未被代謝的多糖，盲腸和結(jié)腸成為身體內(nèi)擁有菌落密度最大、多樣性最豐富的場(chǎng)所[26-27]。然而，人工繁育組樹鼩消化道細(xì)菌多樣性卻不支持這一觀念，在空腸、回腸和盲腸樣本以及胃樣本中都發(fā)現(xiàn)了更大的多樣性，在十二指腸和大腸末端樣品中留下了最少的多樣性(見表2)。這一結(jié)果可能與樹鼩腸段結(jié)構(gòu)有關(guān)，空腸和回腸是樹鼩腸段中最長(zhǎng)的兩段，為微生物的生長(zhǎng)提供了更好的環(huán)境，這可能造成人工飼養(yǎng)樹鼩空腸段和回腸段細(xì)菌多樣性較其他腸段高的原因，然而，還需要進(jìn)一步的研究來解釋這些現(xiàn)象。

本研究發(fā)現(xiàn)野生樹鼩胃腸道各解剖部位內(nèi)門水平菌群組成上有很大差異，例如:在野生組直腸、結(jié)腸內(nèi)以Proteobacteria菌門豐富度最高，盲腸、回腸、空腸、十二指腸及胃內(nèi)都以Firmicutes菌門豐富度最高(圖1A)。張飛燕等[28]對(duì)野生樹鼩糞便菌群組成的研究認(rèn)為門水平以Firmicutes和Bacteroidetes為主，屬水平以乳球菌屬、鏈球菌屬、普雷沃菌屬、擬桿菌屬、魏斯氏菌屬等為主，這一結(jié)果與本研究胃腸道各腸段微生物組成有所不同，由此可見，糞便菌群與腸道菌群有相關(guān)性，但并不能代表腸道內(nèi)菌群。同時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)人工繁育組樹鼩各腸段與野生組也有很大差別，人工繁育組直腸、結(jié)腸和盲腸中以Spirochaetes菌門豐富度最高(37.14%、42.29%、30.33%)，且明顯高于野生組(P＜0.05)；樹鼩直腸、結(jié)腸和盲腸內(nèi)的Firmicutes明顯高于人工繁育組(P＜0.05)；回腸、空腸、十二指腸及胃內(nèi)都以Firmicutes菌門豐富度最高(73.30%、47.23%、44.03%、85.52%)(圖1A)。這一結(jié)果與人工飼養(yǎng)的SPF C57BL/6小鼠及我們之前對(duì)非人靈長(zhǎng)類恒河猴的研究結(jié)果均不一致[29-30]。在我們中心人工繁育的樹鼩與人工繁育恒河猴飼喂的飼料，其成分基本一致，然而對(duì)不同腸段菌群的研究結(jié)果的不一致是否說明腸段菌群的組成在很大程度上與物種有關(guān)。

從功能基因預(yù)測(cè)結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn)，野生樹鼩與人工飼養(yǎng)樹鼩之間的差異功能基因主要集中在直腸、結(jié)腸、盲腸和胃幾個(gè)解剖部位，尤其以盲腸和胃之間的差異基因較多。已有的研究認(rèn)為大腸和小腸之間在功能上有明顯不同[31]。野生樹鼩與人工飼養(yǎng)樹鼩各腸段的功能差異主要集中在大腸各段，主要在細(xì)胞修復(fù)、信號(hào)傳導(dǎo)、復(fù)制、消化、異源物質(zhì)降解和代謝、能量代謝、轉(zhuǎn)錄等功能高于人工繁育組，說明野生樹鼩大腸段承擔(dān)了更多了能量代謝和外源物清除相關(guān)工作，這也與大腸段優(yōu)勢(shì)菌群組成相關(guān)。小腸段作為動(dòng)物消化系統(tǒng)主要的吸收器官，兩組動(dòng)物功能基因并沒有顯著差異。而在胃內(nèi)人工飼養(yǎng)組樹鼩承擔(dān)了比野生組更多的酶家族、輔酶、維生素代謝以及遺傳與免疫功能。這些功能上的差異也提示不同食物來源可能造成了野生樹鼩與人工繁育樹鼩不同腸段微生物組成的差異從而導(dǎo)致功能上的差異。

由于標(biāo)本取材的特殊性，目前國(guó)內(nèi)外研究均以糞便中微生物代替腸道微生物，尚無健康野生樹鼩不同腸段微生物組成的報(bào)道。本研究采用宏基因組測(cè)序技術(shù)，避開傳統(tǒng)活菌培養(yǎng)耗時(shí)較長(zhǎng)、細(xì)菌生長(zhǎng)條件特殊、培養(yǎng)技術(shù)復(fù)雜等缺點(diǎn)，對(duì)樹鼩不同腸段菌群組成進(jìn)行分析研究。從研究中發(fā)現(xiàn)，野生樹鼩與人工飼養(yǎng)樹鼩在不同腸段菌群組成無論在門水平還是屬水平均有差異，通過微生物功能預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，各腸段差異較大，對(duì)于了解該物種腸道微生物群的組成具有重要意義，也為樹鼩作為新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本研究基于成年樹鼩不同胃腸道段樣本，不能完全揭示整個(gè)生長(zhǎng)周期胃腸道菌群的情況，將開展進(jìn)一步的研究以進(jìn)行完善。