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蝙蝠(翼手目动物的俗称)是世界上唯一可以真正飞行的哺乳动物,其种类多样性仅次于啮齿目,分布遍及除南极洲外的全球六个大洲,与人类关系极为密切。近年来的研究表明蝙蝠可以携带多种病毒,其中包括很多对人畜有重大致病潜力的病毒,比如狂犬病毒、埃博拉病毒、SARS样冠状病毒等。相比较于蝙蝠病毒的研究,蝙蝠细菌的研究要少得多,但是近半个世纪以来,同样也有很多细菌从蝙蝠身上得到了分离,这其中也包括很多有重要流行病学意义的细菌。目前对于蝙蝠自然情况下所携带的微生物菌群研究不多,而且大都是基于纯培养的方式,但是由于很多微生物是不可培养微生物,所以可以推测仍然有很大一部分蝙蝠细菌没有得到很好的研究。
本研究基于16S rRNA基因利用焦磷酸测序法研究了分布于中国四个省份的四种蝙蝠的肠道微生物菌群,结果显示,蝙蝠的肠道菌群主要是由变形菌门和厚壁菌门所主导。在人类和小鼠肠道中普遍存在的专性厌氧菌拟杆菌门在蝙蝠中含量较少,推断是由于蝙蝠较短的肠道和较短的大肠不利于该类菌群的聚集。丰度的估计值与人的肠道类似,大概有500-1000种。其中唯一水果食性的蝙蝠肠道菌群显示了最高的均匀度。在属一级,四种蝙蝠在显示了一定程度的相似性的基础上,也显示了各自的特征,来自天津的蝙蝠被梭菌属主导,占到了60%以上,而其他三种蝙蝠中乳球菌含量则较高,尤其是在来自湖北咸宁的蝙蝠,乳球菌占到了60%以上,来自云南的棕果蝠肠道菌群在属这一级别有相当比重的乳球菌、肠球菌、肠杆菌等共同主导。肠球菌在四种蝙蝠中都占了一定的比重(4.8%-110.8%),肠杆菌除了天津的样品,在其他三种蝙蝠中占到了(4%-12.7%)。与其他哺乳动物的肠道菌群比较结果显示,蝙蝠的肠道菌群类似于某些食肉目动物。潜在病原菌的研究显示,蝙蝠有可能携带来自于包括沙门氏菌属、志贺氏菌属、耶尔森氏菌属等多个属的潜在致病菌。本研究是目前为止对整个蝙蝠的肠道菌群最完善的研究,对于将来对蝙蝠本身及其所携带致病菌的研究具有指导意义。由于大部分的分子生态学分析都是基于16S rRNA基因,但是该基因在细菌内往往同时存在多个拷贝,而且拷贝之间并不一定是完全一致的。所以基于16SrRNA基因的分析都可能对菌群的多样性产生一定程度的高估。我们研究了目前全基因测序的2013个基因组,研究发现16S rRNA基因的变异比较普遍,但是程度一般较低,但是也有不少菌株显示了较高的变异率,其中很多嗜热微生物和嗜盐微生物尤其突出。对于经常用来进行焦磷酸测序的区段,在所研究的16SrRNA基因几个区段中,V4-V5区段显示了最低的高估程度,大约3.0%,而V6区的高估程度最高大约12.9%。对于单个碱基的基因组内变异率显示V6区在显示了较高基因组间差异的同时也显示了最高的的基因组内变异热点。基于上述研究我们认为V4-V5区更适合作为焦磷酸测序的靶位点,因为该序列的对多样性高估程度最低。