《ISME Communications》：The fungal pathogen Batrachochytrium dendrobatidis drives the relationship between environmental and amphibian skin microbiota
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本研究针对两栖动物皮肤微生物群的环境来源未知问题，通过分析三种两栖类在20个高山湖泊中的皮肤、水体和生物膜微生物群，首次揭示Batrachochytrium dendrobatidis(Bd)感染会特异性促进水体来源的保护性细菌定植。研究采用16S rRNA基因代谢条形码技术结合贝叶斯源追踪模型，发现微生物融合过程主要来源于水体(9-23%)，且Bd通过促进抗真菌菌属富集改变定植模式。该成果为理解环境微生物在宿主抗病性形成中的作用提供了新视角。
在全球两栖动物种群数量急剧下降的背景下，一种名为Batrachochytrium dendrobatidis(Bd)的致命真菌病原体被确认为主要元凶。这种病原体引起的壶菌病已导致数百种两栖动物种群衰退甚至灭绝。有趣的是，不同种群对Bd感染的抵抗力存在显著差异，这引发了科学家对两栖动物皮肤微生物群保护作用的深入探索。皮肤作为两栖动物与外界环境直接接触的第一道防线，其表面栖息着复杂的微生物群落，这些微生物被认为能够产生抑制Bd生长的活性物质。然而，这些"守护者"究竟从何而来？是来自周围水体，还是岩石表面的生物膜，或是通过个体间传播？更重要的是，当病原体入侵时，皮肤微生物群落会发生怎样的动态变化？这些问题的解答对于理解两栖动物抗病机制和制定保护策略至关重要。
在《ISME Communications》发表的最新研究中，科学家们对法国比利牛斯山脉20个高山湖泊中的三种两栖动物（产婆蟾Alytes obstetricans、暂居蛙Rana temporaria和刺蟾Bufo spinosus）进行了系统研究。通过16S rRNA基因代谢条形码技术结合贝叶斯SourceTracker分析和系统发育零模型，团队首次揭示了环境微生物与两栖动物皮肤微生物群之间的融合机制，以及Bd感染对这一过程的深刻影响。
研究方法主要包括：在20个高山湖泊中采集三种两栖动物的皮肤样本、水样和岩石生物膜样本；使用16S rRNA基因测序技术分析微生物群落组成；应用贝叶斯SourceTracker模型追踪皮肤微生物的环境来源；采用系统发育零模型分析群落组装机制。
环境微生物是皮肤菌群主要来源
研究发现，两栖动物皮肤微生物群主要来源于环境水体（贡献率9-23%），而生物膜的贡献较小（3-6%）。令人意外的是，个体间的水平传播并未显示出显著贡献。这一发现改变了以往关于皮肤微生物获取途径的传统认知，强调了水生环境在微生物群落构建中的核心地位。
Bd感染改变微生物定植模式
当宿主暴露于Bd时，微生物的植入过程发生显著改变。虽然病原体的存在并不影响环境与皮肤间共享细菌类群的数量，但会特异性促进来自水体的某些保护性细菌的富集。这表明Bd感染可能通过某种信号机制"筛选"具有抗真菌潜力的微生物类群。
随机过程主导群落构建
系统发育分析显示，随机过程在最终群落的构建中占主导地位，但同时也存在一定的确定性选择。研究人员推测，这种选择性可能通过微生物群失调来实现，从而促进具有抗Bd活性的环境机会主义菌属的增殖。这些菌属通常能够快速适应变化的环境条件，并在竞争中占据优势。
保护性微生物的优先富集
在Bd存在的环境中，一些已知具有抗真菌活性的细菌类群显示出明显的富集趋势。这种"择优录用"机制可能是两栖动物在长期进化过程中形成的一种适应性策略，使宿主能够通过环境微生物的招募来增强自身防御能力。
这项研究首次系统阐明了微生物融合过程在两栖动物皮肤微生物群构建中的重要作用，揭示了环境微生物群落作为抗病基因库的潜在价值。研究结果不仅为理解宿主-微生物-环境三者互作提供了新视角，也为两栖动物保护策略的制定提供了科学依据。通过调控环境微生物组成来增强两栖动物的抗病能力，可能成为未来生物保护的新方向。该研究深化了我们对微生物群落组装机制的认识，为生态免疫学领域的发展做出了重要贡献。
