摘要:【目的】通过比较安静型与活泼型工作犬肠道微生物群落结构的差异，明确神经类型与肠道微生物的关联，为工作犬的早期筛选和行为训练提供科学依据。
【方法】试验采用配对设计，以神经类型为唯一变量将14只马里努阿犬(12月龄，体重为25.62kg±2.23kg，公犬8只，母犬6只)分为安静型与活泼型两组，每组7个重复，每个重复1只犬。试验共30d，其中前7d为适应期，后23d为正式试验期。最后1d收集新鲜粪便用于高通量测序，分析两种神经类型犬粪便微生物群落结构的差异及其与神经类型之间的联系。
【结果】①Alpha多样性分析显示，安静型犬粪便菌群的Chao1指数显著低于活泼型犬(P小于0.05)，但Shannon指数无统计学差异(P大于0.05)。Beta多样性分析显示，两组犬粪便菌群的整体结构存在显著差异(R2=0.59，P小于0.01);②门水平上，所有犬粪便菌群中共鉴定出5个相对丰度大于1%的菌门，安静型犬粪便菌群中的梭杆菌门(Fusobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度极显著高于活泼型犬(P小于0.01)，而厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度显著低于活泼型犬(P小于0.05);属水平上，所有犬粪便菌群中共鉴定出8个相对丰度大于5%的菌属，安静型犬粪便中的梭杆菌属(Fusobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)和未分类紫单胞菌属(unclassified-Porphyromonadaceae)的相对丰度显著高于活泼型犬(P小于0.05)，而粪便菌群中的异杆菌属(Allobaculum)、经黏液真杆菌属(Blautia)、梭菌属-ⅪⅤa(Clostridium-ⅪⅤa)、梭菌属-Ⅺ(Clostridium-Ⅺ)和普雷沃菌属(Prevotella)的相对丰度显著低于活泼型犬(P小于0.05)。③通过LEfSe分析发现，特定菌群如Fusobacteria及其分支和Proteobacteria在安静型犬粪便中显著富集(P小于0.05)，而Firmicutes及其分支在活泼型犬粪便中显著富集(P小于0.05)。
【结论】肠道微生物群落结构可能与犬神经类型存在紧密联系，并可能通过肠道-微生物群-大脑轴影响宿主的行为和情绪。本研究为分析工作犬神经类型与肠道微生物之间的关系提供了新见解，可为工作犬的早期筛选和行为训练提供科学依据。
随着肠道微生物组学研究的不断深入，肠道微生物群已被学术界广泛认可为调节中枢神经系统功能的“第二大脑”，并在情绪控制中发挥重要作用。工作犬作为协助人类执行任务的特殊群体，其神经类型对训练效率和作业水平至关重要。因此，探究工作犬神经类型与肠道微生物组成之间的关系，对于发现肠道微生物在犬神经类型形成中的作用，以及为犬的行为训练和健康管理提供科学依据具有重要意义。近年来，研究发现肠道微生物群落与宿主情绪、认知及行为密切相关。
特别地，肠道与大脑之间的“肠道-微生物群-大脑轴”在宿主行为协调中起关键作用，这涉及到肠道微生物、肠道神经系统、自主神经系统和中枢神经系统等。一方面，肠道菌群可以直接生成神经递质和神经调节剂(多巴胺、5-羟色胺、谷氨酸、脑源性神经营养因子和γ-氨基丁酸等)调节肠道神经系统，并通过迷走神经和脊神经将信号传导至中枢神经系统，影响情绪状态;另一方面，肠道菌群的肽聚糖等成分可以激活宿主的黏膜免疫系统，进而影响神经系统的活动，从而调节宿主情绪。可见，肠道微生物可通过多种途径调节宿主情绪并影响其神经类型。
现有研究发现，肠道微生物中厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、臭杆菌属、布劳特氏菌属及大肠杆菌属等菌属与宿主性格特征显著相关，且高比例的Firmicutes/Bacteroidetes、丰富的臭杆菌属和布劳特氏菌属以及较低数量的大肠杆菌属，与活泼、胆大的性格特征相关联。其次，肠道微生物群多样性的降低在一定程度上与宿主情感障碍的发生相关联，特别是Firmicutes和Bacteroidetes的减少影响代谢产物的多样性，导致肠免疫系统防御能力改变，进而影响宿主的行为和性格特征。
尽管肠道微生物在调节宿主情感、认知及行为方面作用显著，且肠道与大脑联系紧密，但鲜有工作犬肠道微生物与神经类型的相关性研究，特别是关键微生物菌属在犬性格形成中的作用及其机制尚待探索。因此，本研究以安静型与活泼型两种神经类型的马里努阿犬(Malinois)作为研究对象，探索工作犬神经类型与肠道微生物的关联，揭示肠道微生物群落结构、多样性和功能特征与犬神经类型之间的联系，并识别关键菌属，为工作犬后续的行为训练与健康管理提供新见解。
相关新闻推荐
1、新疆石河子驴源马链球菌不同培养条件下的生长曲线及消毒剂敏感性研究（二）