《The Veterinary Journal》：Dynamic changes and functional analysis of the vaginal microbial communities in reproductively dysfunctional giant pandas
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本研究通过16S rDNA测序和生化分析，探讨15只圈养大熊猫中6只生殖功能障碍个体的阴道菌群特征及代谢功能变化，发现其菌群多样性增加，优势菌属Klebsiella和Bifidobacterium富集，并激活能量代谢通路，为保护濒危大熊猫繁殖健康提供新依据。
陈欣|道玲|黄文军|李碧|王晓岚|陈正宇|刘芳芳|罗莉|徐帆
四川省濒危野生动物保护重点实验室，成都大熊猫繁育研究基地，中国成都，610081
摘要
维持雌性大熊猫的生殖健康对于种群增长至关重要。在临床实践中，我们观察到一些个体存在生殖功能障碍（表现为反复交配失败并伴有生殖周期不规律）。本研究通过16S rDNA测序和生化分析，探讨了15只圈养大熊猫的生殖功能障碍与阴道微生物群之间的关联。生殖功能障碍的大熊猫（n = 6）表现出血清白蛋白水平降低、肌酸激酶升高、白细胞计数增加和平均红细胞血红蛋白升高，以及单核细胞减少，这表明其蛋白质代谢、能量稳态和免疫调节存在异常。阴道微生物群分析显示，功能障碍组和功能正常组在门到属的水平上具有相似的主要菌群组成，但仅有7.89%的扩增子序列存在差异。功能障碍组的微生物群丰富度（Chao1指数）显著更高，群落结构也有所不同（主坐标分析的第一主成分解释了18.2%的变异，Adonis P < 0.001），其特征是机会性病原菌（如Bifidobacterium、Klebsiella）增多，而与健康相关的属（如Helcococcus、Peptoniphilus）减少。Klebsiella的丰度升高表明存在微生态失衡。功能分析显示，功能障碍组的微生物群中激活了碳水化合物/丙酮酸代谢途径、ABC转运蛋白通路和GABA能突触信号通路，关键基因（K00196、K02645）的丰度与这些富集的菌属呈正相关。结果表明，大熊猫的生殖功能障碍与阴道微生物组成和功能活性的显著变化相关，Klebsiella的富集和能量代谢通路的激活可能是潜在的微生物标志物（Liu, Wang等人，2023年）。本研究为理解这一濒危物种的生殖功能障碍的发病机制提供了微生态学基础。
方法部分
本研究在中国四川省成都市的大熊猫繁育研究基地进行。该基地位于亚热带湿润季风气候区，气候温和，平均气温为16.2°C，相对湿度为81%，降雨量充沛，日照时间较少。
具有生殖功能障碍的大熊猫的健康状况
15只大熊猫中有6只表现出反复且持续的生殖行为异常和生殖功能障碍（见补充表3）。生殖功能障碍定义为反复交配失败并伴有生殖周期不规律。这些大熊猫的血清白蛋白水平显著降低（29.70 ± 4.62 g/L），而肌酸激酶-L水平显著升高（381.65 ± 273.86 U/L）。
讨论
分子微生物学技术的发展，尤其是16S rDNA高通量测序方法的广泛应用（Chen, Li等人，2018年），使得大量此前未被识别的细菌类群得以系统鉴定。这一进展有助于全面了解大熊猫的阴道和子宫微生物群。在本研究中，我们系统分析了健康大熊猫和
结论
我们的发现有助于更全面地理解异常生殖道微生物群对大熊猫不良妊娠结局的潜在影响。病原菌属如Klebsiella和Bifidobacterium及其相关的能量代谢和神经内分泌通路与大熊猫的生殖功能障碍有关。这些微生物和功能通路可能是干预的潜在靶点，为精准干预和机制研究奠定了基础。
作者贡献声明
陈欣提出了研究方案，设计了研究方法，进行了数据整理，并与罗莉（LL）和徐帆（XF）共同撰写了初稿。邓丽（DL）参与了方法设计、数据分析、正式分析以及手稿的审阅和编辑。黄文军（HWJ）和刘芳芳（LB）也参与了研究工作并提供资源支持。王晓岚（WXL）和陈正宇（CZY）分别负责数据分析。
资助声明
本研究得到了成都大熊猫繁育研究基地的支持（项目编号：2022CPB-A15；CAZG2025B07）。
伦理声明
圈养大熊猫样本的采集程序获得了成都大熊猫繁育研究基地机构动物护理和使用委员会的批准（IACUC编号：2022010）。
作者贡献声明
刘芳芳：数据可视化。罗莉：软件处理。王晓岚：数据整理。陈正宇：数据整理。黄文军：数据整理。李碧：数据整理。陈欣：初稿撰写。道玲：初稿撰写。徐帆：写作、审稿与编辑、软件处理。关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明
在撰写本手稿期间，作者使用了生成式AI和AI辅助技术来辅助文本撰写。随后，作者对稿件进行了审阅、修改和润色，对最终内容负全责。
利益冲突声明
作者声明与本论文的发表不存在任何利益冲突。
致谢
作者感谢参与大熊猫饲养、样本采集和实验室支持的工作人员在本研究中的协助。同时，也感谢各自机构在完成本工作期间提供的宝贵支持。
