眾所周知，實（shí）驗動物微生（shēng）物質量控製是確保研究數據（jù）準確有效的基礎。經過一個多世（shì）紀的發（fā）展（zhǎn），科學（xué）家們很少再為人（rén）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（tí）而憂慮。許多實驗動物群體中甚至不攜帶大多數條件致病菌，以確保研究所用實驗動（dòng）物的微生物狀態（tài）不（bú）會成為混淆研究結果的（de）因素。以科研中使用最多的實驗動物-小鼠為例（lì），這在很大程度上得益於實驗（yàn）小鼠供（gòng）應商和使用單位都采用（yòng）了屏障係（xì）統加獨立通風籠具（jù）構成的隔離飼養體係和嚴格的消毒滅菌措施來控製動物群體的整體健康狀況。然而，也（yě）正是這種（zhǒng）做法，塑造了動物腸道菌群的有限多樣性以及在不（bú）同的動物（wù）設施之間動物腸道（dào）菌群（qún）種類和數量的（de）巨大（dà）差異，而這（zhè）種差異在（zài）多個維度上影響了動物實驗的可（kě）重（chóng）複性。

隨著16s rRNA測序分析、宏基因（yīn）組測序分析等技術的應用，越來越多的研究證明常（cháng）見的共生菌會對動物模型（xíng）產生顯著影響，不同動物群體間的嚴格隔離措施也（yě）導致（zhì）它們的微生物組成的顯著差（chà）異，也進一步影響研究的可重複性。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（huò）會加劇某些疾病的表型。例如，奇異變形杆菌被（bèi）證明可以誘導小鼠多巴胺能神（shén）經元和運動功能的損傷，從而對帕金森病模型的表型展示產（chǎn）生嚴重影響。類似的例子還有很多，其中被討論較多（duō）的共生菌對動物模型的影響（xiǎng）見下表：

以上所述都是單一的細菌對動物模（mó）型的影響，但實際上動（dòng）物體內所有的微（wēi）生物組成的整（zhěng）體（即微生物組，Microbiome）和宿主（zhǔ）的相互作用是十分複雜的。動物模型會受到體內所有微生（shēng）物（wù）的影響，特別是消化（huà）道菌群（qún）。胃腸道（dào）是（shì）種（zhǒng）類繁多數量巨大的細菌、真菌、原生動物、古細菌、病毒的主要定植地。這些微生物與宿主形成（chéng）相互作用，進而影響宿主的生理功能，並因此（cǐ）成了研究熱點（diǎn）。最近幾年使用分子生物學技（jì）術進行的相關研究證明動物個體的微生物（wù）組對其表型和疾病（bìng）發生及進展有顯著影（yǐng）響（xiǎng）。如白介素10基因敲除小鼠是最常用的結腸炎模型，但在不同實驗（yàn）室（shì），其結腸炎發展的嚴重程度（dù）不盡相同，腸（cháng）道（dào）微生物的組成則是產生這（zhè）些差異的主要因素。除此之外（wài），多篇（piān）報道還（hái）指出，化學誘（yòu）導的結腸炎模型等多種其他小鼠結腸（cháng）炎模型的疾病嚴重程度也依賴腸道（dào）微生（shēng）物（wù）組成。除了胃腸道（dào）研究領域外，動（dòng）物的微生物組在神經係統中也發揮著重（chóng）要作用，不僅對（duì）焦慮和自閉症等模型（xíng）的（de）表型產生影響，也會影響實（shí）驗誘導（dǎo）的自身免疫性腦脊髓炎模型的表型。此外，微生物組還會影響（xiǎng）腸道（dào）腫（zhǒng）瘤的發生、糖尿病表型和肝（gān）髒疾病的嚴（yán）重程度等。

如果要消除由於微生（shēng）物組差異導致的不良影響，一個可能（néng）的解決方（fāng）案（àn）是實現實驗動物的（de）腸道菌（jun1）群的標準化。其中最早的標準菌群是由Russel W. Schaedler首先建立的（de），由五種微生物組成的“Schaedler菌群”，後由R.P. orcutt修改，產生了（le）現在常用的由8種微生物組成（chéng）的“Altered Schaedler Flora”(ASF)菌群（qún），詳見本號前文《SPF小鼠是（shì）如何起源（yuán）的》。然而（ér）這種人工構建的最小微生物（wù）群落並不能模擬天然微生物群落的複雜性。ASF定植的小鼠比常規定植的動物更類（lèi）似於無菌小鼠，這表明這種小的菌群可（kě）能導致疾（jí）病表型（xíng）的喪失。目前也有研究者在建立包括更多微生物的標準菌（jun1）群，其（qí）中包括“Oligo Mouse Microbiota 12”(OMM12)。該菌群（qún）目（mù）前包含了小鼠腸道中12個主要細菌種類，其創建者也（yě）在改進其組成，以提高其複（fù）雜性和（hé）多樣性（xìng）。此外（wài），使用同（tóng）窩動物或將動物共同飼養至少四（sì）周也可以提高不同組別動物（wù）的微生物組相（xiàng）似性，其（qí）中後者被認為是更（gèng）簡單且有效的措施。

由於（yú）SPF小鼠的微生物組多樣性缺失，對動物免疫功能產（chǎn）生了巨大影響，其（qí）中已經證實（shí）SPF小鼠缺乏某些記憶T細（xì）胞。有研究者發（fā）現野生小（xiǎo）鼠和寵物鼠則具有更多樣化的菌（jun1）群，其T細（xì）胞譜係也更類似成年人類。這些（xiē）小鼠的細胞免疫係統也處於更（gèng）活躍的狀（zhuàng）態，進而提高了（le）宿主的適應性（xìng）和抗病能力。而實驗小鼠在和這些動物共同（tóng）飼養後也能提高微生物組的多樣（yàng）性，並可被（bèi）誘導出和野生小鼠相似的免疫細胞譜係。盡管這種嚐試（shì）看起來比較極端，也會麵臨潛在的致病性病原（yuán）體的威脅，但（dàn）不可否（fǒu）認這為提高實驗結果可靠性和可重複性提供了可能的（de）思路，也為我們更好地理解（jiě）微生物組（zǔ）對動物（wù）模型的（de）影響提供了依據。

由於目前全球範圍內（nèi）的動（dòng）物設施都僅針對特定的病原體設置檢測列表，而絕大多數科（kē）研人員顯然缺乏對所用動物微（wēi）生（shēng）物組成的了（le）解（jiě）。因此，將微生物組監測納入常規（guī）健（jiàn）康（kāng）監測程序可以幫助研究者們獲得（dé）更多信（xìn）息，並（bìng）為應對更多動物（wù）健康和模型表型方麵的挑（tiāo）戰提供（gòng）依據。但要實現這一目標（biāo）需要更長期的探索，目前對微生物組的（de）分析盡管已（yǐ）經有許（xǔ）多技術手段，但（dàn）是（shì）依然存在諸多挑戰，尤其是在數據分析方麵。現階（jiē）段更多是在特定的研（yán）究（jiū）中將微生物組成的差異或某種（些（xiē））特定（dìng）細菌的豐度作為變量（liàng）來考（kǎo）慮，並在此基礎上探究它們對研究的影響。

正如一枚硬幣（bì）的兩麵，我們在確定微生物質量控製的策略和製定動物微生物質量監測方案時需要（yào）同（tóng）時（shí）考慮兩（liǎng）方（fāng）麵的影響，一方（fāng）麵需要做到保持標準化的實驗動物不攜帶人獸共患病、對動物健康有影響的病（bìng）原體以及某些條件致病菌，另一（yī）方麵也要考（kǎo）慮動物微生物組對研（yán）究數（shù）據的可重複性、可靠性的影響。

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