眾所周知（zhī），實驗動物微生物質量控（kòng）製是確保研究數據準確有效的基礎。經（jīng）過一個多世紀的發展（zhǎn），科學家們很少再為人獸共患病、引發實驗動物大量異常死亡的感染或其它健康問題而憂慮。許多實驗動物群體中甚至不攜帶大多（duō）數（shù）條件致病菌，以（yǐ）確保研（yán）究所用實驗動物的微生物狀態不會成為混淆研究結果的因素。以科研中使用最多（duō）的（de）實驗動物-小鼠為（wéi）例，這在很大程度上得益於實驗小鼠供應商和使用單位都采用了屏障係統加獨立通風籠具構成的隔離（lí）飼養體係和嚴格的消毒（dú）滅菌措（cuò）施來控製動物群體的（de）整體健康狀況。然而，也正是這種做（zuò）法，塑（sù）造了動物腸道菌群的有限多樣性以及在不同的動物設施之（zhī）間動物腸（cháng）道菌群種類和數量的巨大差異，而這種差異在（zài）多個維度上影響了（le）動（dòng）物實驗的可重（chóng）複性。

隨著16s rRNA測序分析、宏基因組測序分析等技術的應用，越來（lái）越多的研究證明常（cháng）見的（de）共生菌會對動物模型產生顯著影響，不同動物群體間的嚴格隔離措施也導致它們的微生物組成的顯著差異，也進一步影響研（yán）究的（de）可重複性。一些廣泛存在於動物粘膜表麵的微生物在特定的模型中被認為具有致病性或會加劇某些疾病的（de）表型。例如（rú），奇異變形杆菌被（bèi）證明可以誘導小鼠（shǔ）多巴胺能神經（jīng）元和（hé）運動功能的損傷（shāng），從而對帕金森病模（mó）型的（de）表（biǎo）型展（zhǎn）示產生嚴重（chóng）影響。類似的例（lì）子還有很多，其中被討論較多（duō）的共生菌對動物模型的影響見下表：

以上所述都是單一的細菌對動物模型的影響，但實際上動物體內所有的微生物組成的整體（即微生（shēng）物組，Microbiome）和宿主的相互作（zuò）用（yòng）是十（shí）分複雜的。動（dòng）物（wù）模型會受到體內所有微生物的影響，特別（bié）是消化道菌群。胃腸道是種類繁多數量巨大的細菌、真菌、原生動物、古細菌、病（bìng）毒的主要定植（zhí）地。這些微生物與宿主形（xíng）成相互作用，進而影響宿主的生理功能，並因此成了研究熱點。最近幾年使用分（fèn）子生物學技術進行的相（xiàng）關研究證明動物個體的微（wēi）生物組對其表型和疾病（bìng）發生及進展有（yǒu）顯著影響。如（rú）白（bái）介素10基因（yīn）敲除（chú）小（xiǎo）鼠是最常用（yòng）的結腸（cháng）炎模型，但在不同實（shí）驗室，其結腸炎發展的嚴重程度不盡相同，腸道微生物的組成則是產生這些差異的主要因素。除此之外，多篇報道還指出，化學誘導的結腸炎模型等多種其他小鼠（shǔ）結腸炎模型的疾病嚴重程（chéng）度也依賴腸道微生物組成。除了胃腸道研究領（lǐng）域外，動物的微生物組在神經係統中也發揮著重要作用，不僅對焦（jiāo）慮和自閉症等（děng）模型的表型產生影響，也會影響實驗誘導（dǎo）的自身免疫性腦脊髓炎模型的（de）表型。此（cǐ）外，微生物組還（hái）會影響腸（cháng）道腫瘤的發生、糖尿病表型和肝髒疾病的嚴重程度等。

如果（guǒ）要消除由（yóu）於微生物組差異導致的不良影響（xiǎng），一個可（kě）能的（de）解決方案是實現實驗動物的腸道菌群的標準（zhǔn）化。其中最（zuì）早的標（biāo）準菌群是由Russel W. Schaedler首先建立的，由五種微生物組（zǔ）成的“Schaedler菌群”，後由R.P. orcutt修改，產生（shēng）了現在常用的由8種微生物組成的“Altered Schaedler Flora”(ASF)菌群，詳見本號前文《SPF小鼠是如何（hé）起源（yuán）的》。然而這種人工構建的最小微生物群落並不能模擬天然微生（shēng）物群落的複雜性。ASF定植的小鼠比常規定植（zhí）的動物更類似於無菌小鼠，這表明這種小（xiǎo）的菌群可能導致（zhì）疾（jí）病表型的喪失。目前也有研究者在建立包括更多微生物的標準菌群，其（qí）中包括“Oligo Mouse Microbiota 12”(OMM12)。該菌（jun1）群目前包含了小鼠腸道中12個主要細菌種類，其創建者也在改進其組成，以提高其複雜性和多（duō）樣性。此外（wài），使（shǐ）用同窩動（dòng）物（wù）或將動物共同（tóng）飼養至少（shǎo）四周也可以提高不同組別動物的微生物組相似性，其中後者被認為是更簡單且有（yǒu）效的措施。

由於SPF小鼠的微生物組多樣性缺失，對動物免疫功能產生了巨大影響，其中已經證實（shí）SPF小鼠缺乏某（mǒu）些記憶T細胞（bāo）。有（yǒu）研究（jiū）者發現野生小（xiǎo）鼠（shǔ）和（hé）寵（chǒng）物鼠則具有更多樣化的菌群，其T細胞譜係也（yě）更類似成年人類。這些小鼠的細胞免疫係統也處於更（gèng）活躍的狀態，進而提高了宿主（zhǔ）的適應（yīng）性和抗病（bìng）能力（lì）。而（ér）實驗小鼠在和這些動物（wù）共同（tóng）飼養後也（yě）能提（tí）高微生物組的多樣性，並可被誘導出和野生小鼠相（xiàng）似的免疫細胞（bāo）譜係。盡管這種嚐試看起來比較極端，也會麵臨潛在的致病性（xìng）病原體（tǐ）的威脅，但不可否認這為提高實驗結果可（kě）靠（kào）性和可（kě）重複性提供了（le）可能的思路，也為我們（men）更好地理解微生物組對動物模型的（de）影（yǐng）響提供了依據。

由於目前（qián）全球範圍內的動物設施都僅（jǐn）針（zhēn）對特定的病原體（tǐ）設置檢（jiǎn）測列表，而（ér）絕大多數科研人員顯然（rán）缺乏對所用動物微生物（wù）組成的了解。因此，將（jiāng）微生物組監測納入常規健康監測程序可以幫助研究（jiū）者們獲得更多信息，並為應對更多動物健康和模（mó）型表型方麵的挑戰提供依（yī）據。但要實現這一目標需要更長期的探索，目前對微生物組（zǔ）的（de）分析盡管已經有許多技術手段，但是依然存在諸多挑戰，尤其是在數據分析方麵。現階段更多是在（zài）特定的研究（jiū）中將微生物組成的（de）差異或某種（zhǒng）（些）特定細菌的豐度作為變量來考慮（lǜ），並在此基礎上探究它們對研究的影響。

正如一枚硬幣的兩麵，我們在確定微生物質量控製的（de）策略和製定動物微（wēi）生物質（zhì）量（liàng）監測方案時需要同（tóng）時考慮兩方麵（miàn）的影響（xiǎng），一方麵需要做到（dào）保持標準化的實（shí）驗（yàn）動物不攜帶人獸共患病、對動物健康有影響的病原體以及某些條件致（zhì）病菌，另一方麵也要考（kǎo）慮動物微生物組（zǔ）對研究數據的可重複性、可靠性的影響。

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