《Animals》：Characterization of the Oral Microbiome and Anticipated Functional Profiles of Companion Animals in Private and Cohabiting Environments: A Pilot Study
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宿主微生物组、其他宿主微生物组及环境微生物群落之间复杂的相互作用显著影响宿主健康，因为微生物组在生物体内执行重要的生理功能。家养动物的口腔微生物组同样受多种宿主及环境因素影响。本研究探讨了不同饲养条件（独处与共同饲养）下犬和猫口腔微生物组的特征，重点描述多样性
宿主微生物组、其他宿主微生物组及环境微生物群落之间复杂的相互作用显著影响宿主健康，因为微生物组在生物体内执行重要的生理功能。家养动物的口腔微生物组同样受多种宿主及环境因素影响。本研究探讨了不同饲养条件（独处与共同饲养）下犬和猫口腔微生物组的特征，重点描述多样性模式、分类学组成及预测功能谱（predicted functional profiles）。采集四组伴侣动物（每组n=5）的口腔颊部拭子：单宠家庭独居犬（A组）、多宠家庭与猫共栖犬（B组）、同家庭中与共栖犬配对的共栖猫（C组），以及单宠家庭独居猫（D组）。共栖组来自5个多宠家庭，每家庭取1犬1猫。扩增子序列变体（Amplicon Sequence Variants, ASVs）用于下游分析。稀释曲线（Rarefaction curve）表明测序深度充足。α多样性组间存在差异（Shannon指数，p=0.045），C组和D组多样性较高。β多样性分析揭示群落组成差异（Bray–Curtis相异度，R2=0.257，p=0.001），组间存在部分重叠。所有样本中变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）和梭杆菌门（Fusobacteriota）占优势。具核梭杆菌属（Fusobacterium）、卟啉单胞菌属（Porphyromonas）和巴斯德氏菌属（Pasteurella）的相对丰度各组间有波动。核心微生物组分析发现组间共有核心ASVs有限，多数类群具组特异性。采用PICRUSt2进行功能预测提示代谢及细胞过程通路存在差异。综上，尽管基于计算推断，这些探索性发现提示伴侣动物口腔微生物组可能受宿主物种及共栖条件影响。虽受限于小样本量，本研究为犬猫口腔微生物组模式提供了全面基线，可为未来伴侣动物健康及共享环境微生物动力学研究奠定基础。
论文解读：《Characterization of the Oral Microbiome and Anticipated Functional Profiles of Companion Animals in Private and Cohabiting Environments: A Pilot Study》（发表于Animals）
研究背景与目的
口腔微生物在动物健康中发挥关键作用，口腔菌群失调（dysbiosis）与牙周病等密切相关，且伴侣动物可能存在人畜共患耐药病原菌携带风险。目前关于饲养环境（独处vs.共栖多宠家庭）及宿主物种对犬猫口腔微生物组的影响尚缺乏系统研究。该研究以此为切入点，以单宠独居犬、犬猫共栖犬、配对共栖猫及单宠独居猫为对象，通过16S rRNA基因测序分析口腔微生物多样性、群落分类组成及预测功能谱，旨在阐明宿主物种与共栖环境对口腔微生物组的影响，为"同一健康（One Health）"框架下伴侣动物口腔微生态研究提供基线数据。
主要关键技术方法
研究人员招募泰国私人家庭中临床健康、室内饲养、无近期抗生素使用史的犬猫共20只，分为四组（每组n=5）：单宠家庭独居犬（Group A）、同一多宠家庭与猫共栖犬（Group B）、同家庭配对共栖猫（Group C）、单宠家庭独居猫（Group D）；共栖组来自5个犬猫混养家庭。晨起喂食前用无菌棉拭子采集颊黏膜样本，提取基因组DNA后扩增细菌16S rRNA基因V3–V4高变区，Illumina NovaSeq平台进行双端（paired-end）扩增子测序。原始数据经QIIME2流程（DADA2去噪、嵌合体去除）获得ASV（Amplicon Sequence Variant），比对SILVA 138数据库进行分类学注释；计算α多样性（Shannon指数）与β多样性（Bray–Curtis及UniFrac距离矩阵，PERMANOVA检验），进行核心微生物组（组内≥4/5样本检出）分析，属水平差异丰度用Kruskal–Wallis检验及FDR校正，采用PICRUSt2推断KEGG Level 2功能通路。
研究结果
3.1. PCR Amplification and Sequencing Performance
质控后每组各样本获得39,634–65,848条非嵌合读长（non-chiral reads），文库片段大小均一（~650–700 bp），表明PCR扩增、建库及测序质量满足下游分析要求。
3.2. Sequencing Depth Analysis
四组合计鉴定14,282个ASVs；稀释曲线趋于饱和，证明测序深度足够。观测ASV数呈梯度变化：独居猫（Group D）＞共栖猫（Group C）＞共栖犬（Group B）＞独居犬（Group A），提示微生物丰富度可能与宿主物种及共栖状态有关。
3.3. Alpha Diversity Analysis
Shannon多样性指数组间差异显著（p=0.045），同样呈梯度上升趋势：Group D最高，依次为Group C、Group B，Group A最低，反映猫尤其独居猫口腔微生物群落复杂程度更高。
3.4. Beta Diversity and Community Structure
基于Bray–Curtis距离的PERMANOVA显示分组因素显著解释微生物组成变异（R2=0.257，p=0.001）。主坐标分析（PCoA）可见Group A聚类紧密，Group B离散度大，Group C与Group D部分各自聚集但有重叠，表明宿主物种塑造群落结构，共栖环境可致一定趋同但未完全消除种间差异。加权UniFrac较非加权UniFrac区分更明显，说明相对丰度变化对群落分化贡献更大。
3.5. Taxonomic Composition
所有样本均以变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）、梭杆菌门（Fusobacteriota）为优势菌门。属水平：巴斯德氏菌属（Pasteurella）各组均稳定存在（约10–13%）；具核梭杆菌属（Fusobacterium）相对丰度由Group A(2–4%)→Group B(近似低水平)→Group C(中等~23%)→Group D(最高可达~45%)递增；卟啉单胞菌属（Porphyromonas）在Group C、D偏高；共栖犬（Group B）葡萄球菌属（Staphylococcus）偏高。严格厌氧及生物膜相关菌（密螺旋体属Treponema、弯曲杆菌属Campylobacter、消化链球菌属Peptostreptococcus）多见于猫组。FDR校正后无属达显著，结果为描述性观察。
3.6. Genus-Level Differential Abundance Analysis
层次聚类显示同种饲养条件下样本有聚集趋势。差异主要体现在Fusobacterium从犬到猫逐步升高，Porphyromonas在猫组富集，Staphylococcus在共栖犬中略高，与上述分类学组成结果一致。
3.7. Functional Prediction of Microbial Metabolic Potential
PICRUSt2预测显示各组共有膜转运、信号转导、复制修复及糖/氨基酸代谢等核心功能。Group C、D代谢过程及生物合成相关通路比例升高，Group D DNA复制修复与能量代谢通路比例更高。部分膜转运及代谢功能通路组间差异经FDR校正后仍显著，提示潜在环境适应性及功能复杂性差异。
3.8. Core Microbiome Analysis and Interspecies Microbial Sharing Patterns
核心ASVs（≥4/5样本检出）数量：Group D(36)＞Group C(21)＞Group A(15)＞Group B(9)，仅3个ASVs为四组共有，多数核心ASVs具组特异性。网络分析显示共栖犬猫（Group B、C）共享部分口腔相关类群（如Porphyromonas canoris、Alloprevotella），但相对丰度不同（肠道/机会致病菌倾向在Group B偏高，口腔厌氧菌在Group C偏高）。B与C组间Bray–Curtis距离PERMANOVA未达显著（p=0.066），提示共栖或有微弱微生物组趋同趋势，但受宿主生理差异制约。
讨论与结论总结
研究人员指出宿主物种是口腔微生物组结构的主要决定因素，共栖可在一定程度上促进同一家庭内犬猫间微生物成员共享与群落趋同。猫尤其是独居猫口腔多样性更高且富集Fusobacterium、Porphyromonas等生物膜/厌氧相关菌，犬则Pasteurella稳定存在。核心微生物组高度组特异，共栖配对共享特定ASVs但丰度有别。PICRUSt2功能预测提示代谢与膜转运等功能潜在差异。研究局限性包括小样本（n=5/组）、未系统评估品种/绝育/牙科参数/家庭效应用混合模型、无Mock群落质控、FDR校正后无属显著，故结论应视为探索性与假设生成。作者认为该研究为不同居住环境犬猫口腔微生物组提供了初步基线数据。
结论（翻译）
本探索性研究表明，伴侣动物口腔微生物组是一个受宿主相关因素及环境因素共同塑造的动态、情境依赖性生态系统。尽管样本量有限，研究发现不同饲养条件下的犬和猫在微生物多样性、群落组成、核心微生物组结构及预测功能谱上存在差异。综合结果表明，宿主物种仍是口腔微生物组结构的主要决定因子，而共栖可能促使共享同一家庭环境的伴侣动物间出现有限的微生物组趋同。本研究结果应视为假设生成性质，可为未来"同一健康"框架下的伴侣动物口腔微生物组研究提供基线数据，尚需更大规模纵向和多家庭研究加以验证并明确宿主与环境因子的相对贡献。
