高代谢率选择降低了银行田鼠肠道微生物群对膳食限制的响应性

宿主—微生物群相互作用对于适应环境变化（如能量供应的波动）至关重要。然而，宿主及其微生物群在应对暂时性能量限制时能否表现出协调一致的可塑性，其程度仍不明确。在本研究中，我们考察了具有不同能量需求的宿主及其肠道微生物群，对宿主营养暂时受限所表现出的平行可逆可塑性。我们选取来自一项长期人工选择实验的田鼠（Clethrionomys glareolus），其中包括高有氧代谢选择系（A系）和对照系（C系），对其实施限食处理（通过添加不溶性纤维稀释食物），随后进行恢复期处理。我们在基线期、限食处理后以及恢复期后，测定了与田鼠能量消耗相关的性状和粪便微生物群组成。我们假设，与C系田鼠相比，A系田鼠将经历更严重且持续时间更长的限食生理效应，而更高的微生物群响应性可能抵消这种影响。限食处理导致田鼠食物摄入量暂时增加、体重和静息代谢率下降，并引起肠道微生物群组成发生显著变化；在恢复期内，这些变化均恢复至接近基线的水平。这些效应在两个选择系之间总体上较为相似，但与我们的预测相反，限食对细菌多样性的影响在C系中更强。这表明，A系微生物群对饮食变化具有更高的抵抗力，这可能源于针对高代谢能力的定向选择增强了宿主对微生物群落的控制。总体而言，我们的研究结果凸显了宿主生理和肠道微生物群在波动环境中表现出可逆可塑性的显著能力。

宿主—微生物群相互作用对于适应环境变化（如能量可获得性的波动）至关重要。然而，面对短暂的能量限制，宿主及其微生物群在多大程度上表现出协调一致的可塑性，仍不清楚。在本研究中，我们考察了具有不同能量需求的宿主及其肠道微生物群针对暂时性膳食限制所表现出的平行可逆可塑性。我们选取长期人工选择实验中经选择具有高有氧代谢能力的红背田鼠（Clethrionomys glareolus，A系）及对照系（C系），对其实施膳食限制（以不溶性纤维稀释食物），随后给予恢复期处理。我们分别在基线期、膳食限制后以及恢复期结束后，测定了与田鼠能量消耗相关的性状和粪便微生物群组成。我们假设，与C系田鼠相比，A系田鼠将经历更严重且持续时间更长的膳食限制生理效应，而更高的微生物群响应性可能对此产生抵消作用。

膳食限制导致食物摄入量暂时增加、体重和静息代谢率下降，并引起肠道微生物群组成发生显著变化；在恢复期内，上述各项指标均恢复至接近基线的水平。这些效应在两个选择系之间总体上较为相似，但与我们的预测相反，膳食限制对细菌多样性的影响在C系中更为显著。这表明，A系微生物群对膳食变化具有更高的抵抗力，这或许源于针对高代谢能力的定向选择增强了宿主对微生物群落的调控作用。总体而言，我们的研究结果凸显了宿主生理和肠道微生物群在波动环境中所具有的显著可逆可塑性。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.18.752420v1?rss=1

🏷️ 肠道微生物群 宿主—微生物互作 膳食限制 代谢率选择 微生物群可塑性