随机定植与宿主间传播塑造肠道细菌的变异性

内容形式：摘要译文

理解支配宿主体内细菌种群动态的动力学过程，对于制定有效的微生物群调控策略至关重要。然而，由于随机定殖事件导致宿主间细菌种群规模存在较大差异，同时又无法在不干扰宿主的情况下对细菌种群进行连续监测，因此推断种群动态极具挑战性。我们利用在不同饮食条件下饲喂 *E. coli* 的 *C. elegans* 进行研究，结果表明，早期定殖充当了一个随机瓶颈，驱动宿主水平细菌负荷产生显著分化；而细菌从已定殖蠕虫向无菌蠕虫的传播，则通过改变有效定殖压力调节这种变异性。上述结论基于一种模拟驱动的推断框架，该框架能够利用离散时间点的快照数据量化宿主体内的随机种群动态，并在承载量各异的异质性宿主中推断有效定殖率和生长率。进一步应用该框架，我们证明细菌捕食者 *B. bacteriovorus* 可使肠道细菌平均负荷降低两个数量级；其主要作用机制并非清除已建立的宿主体内细菌种群，而是抑制环境再定殖及其后续的宿主间传播。总体而言，这些结果揭示，宿主相关微生物种群动态会受到环境定殖过程的强烈影响，而环境定殖过程能够调节随机进入事件。

关键词：肠道细菌种群动态 · 随机定殖 · 宿主间传播 · 微生物群调控 · 细菌捕食 · 模拟驱动推断

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.11.724410v1?rss=1