甘肃鼢鼠肠道菌群重塑机制：纤维素利用与高耗能挖掘行为的适应性研究

鼢鼠隶属于啮齿目（Rodentia）鼹形鼠科（Spalacidae）鼢鼠亚科（Myospalacinae），是一类终生地下生活的小型植食性哺乳动物，以地下3~20 cm深的根系为食，其挖掘活动对土壤和植物群落产生显著影响。由于食性广、适应性强，鼢鼠对林草生态造成严重危害，尤其在黄土高原地区，对所取食林木的致死率可达90%以上。鼢鼠洞道是典型的低氧、高二氧化碳特殊生境，食物资源匮乏且质量低下，因此它们具有泛化的食性，但又表现出明显的食物偏好性。

甘肃鼢鼠（Eospalax cansus）是黄土高原退耕还林移民牵出区生态系统关键种，甘肃鼢鼠除了对常见的草本植物造成危害外，还对木本植物有着偏好性的取食行为。在宁夏六盘山退耕还林地区，甘肃鼢鼠对三大造林树种樟子松、油松、云杉的危害率分别为43.5%、55.2%和10.1%。因此，研究鼢鼠对地下洞道的取食偏好及其地下高耗能挖掘活动的适应，有助于揭示地下啮齿动物的生存策略。

                               鼢鼠危害对植被和土壤的影响示意图

鼢鼠主要以植物根茎为食，这些植物根茎含有丰富却难以消化的纤维素，主要依赖盲肠和结肠中的微生物对其进行分解代谢。鼢鼠凭借其独特的微生物代谢策略，能够有效地适应环境中复杂多样的植物纤维素。

基于此，西北农林科技大学林学院、西部森林生物灾害治理国家林业和草原局重点实验室、中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室、中国科学院大学和宁夏回族自治区森林病虫防治检疫总站的邹璇、阿巴小洛、任世恩、胡咏琪、胡洋、何鑫、李岳诚、徐正刚、韩崇选和南小宁，选取甘肃鼢鼠喜食的、纤维素含量具有明显差异的木本植物樟子松和草本植物苜蓿进行饲喂，通过对不同食物营养结构的鼢鼠肠道微生物群落结构和代谢物组成等进行比较分析，以揭示植物纤维利用与甘肃鼢鼠适应低营养生境、高耗能活动之间的联系，以期有助于理解鼢鼠的代谢策略与营养需求之间的关系，还可为鼢鼠的生态防治提供理论依据。

他们的研究证实甘肃鼢鼠通过兼食木本植物根系，利用其不溶性纤维素重塑肠道菌群——特异性富集瘤胃球菌科、普雷沃氏菌科等纤维素分解菌，进而激活类固醇激素生物合成通路。该通路通过优化葡萄糖代谢与脂肪分解效率，显著提升宿主能量利用率，支撑高能耗洞道挖掘行为，从而阐明甘肃鼢鼠对食物资源的利用及耐力运动的影响。

他们的研究结果还进一步揭示了甘肃鼢鼠在补充摄入纤维素后，其肠道代谢谱发生的显著变化与肠道菌群的多样性增加相关，尤其是固醇类代谢物在纤维素的影响下呈现出显著增长，这与普雷沃氏菌科（Prevotellaceae sp.）紧密相关；其相关研究也表明，普雷沃氏菌在调节过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）信号通路中扮演重要角色，并且与短链脂肪酸特异性受体之间存在正相关关系。因此，他们确认肠道中普雷沃氏菌未知种可能是甘肃鼢鼠食物资源相对匮乏的地下生态环境中生存的关键因子之一。

他们又进一步的分析显示，普雷沃氏菌未知种与鼢鼠体内的类固醇激素生物合成途径、生物素代谢途径等存在显著相关性。这意味着普雷沃氏菌未知种在鼢鼠适应低营养生境、高耗能活动的过程中可能扮演了关键角色。

上述相关研究内容及其结果以题为“纤维素补充对甘肃鼢鼠肠道菌群及其代谢物的影响”的论文发表于《西北农业学报》2025年9期。

两组甘肃鼢鼠肠道的菌群差异。图片均由论文作者提供

文章相关信息：https://doi.org/10.7606/j.issn.1004-1389.2025.09.015