狗是人類最早馴化的伴侶動物之一，但其腸道微生物的研究長期處于滯后狀態(tài)。與人類微生物組動輒數(shù)萬計(jì)的參考基因組相比，犬類微生物研究大多依賴人類數(shù)據(jù)庫或有限的16S rRNA基因擴(kuò)增子測序，導(dǎo)致大量測序reads 無法被注釋。即使使用專為犬類設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫（如MetaGeneCanine），比對率也僅為40–60%，而直接比對至RefSeq原核基因組時(shí)，這一比例更低至約25%。

這意味著，近四分之三的犬類腸道微生物信息在過去的研究中被忽視。這種“數(shù)據(jù)偏差”不僅限制了基礎(chǔ)科學(xué)認(rèn)知，也阻礙了寵物營養(yǎng)、疾病診斷與益生菌產(chǎn)品的精準(zhǔn)開發(fā)。

為填補(bǔ)這一空白，Waltham寵物科學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)采集歐美地區(qū)107只健康犬、501份糞便樣本，結(jié)合長短讀長測序與宏基因組組裝技術(shù)，構(gòu)建出全球最完整的犬腸道微生物組參考目錄。研究成果最新發(fā)表在Microbiome上。

▲研究設(shè)計(jì)流程圖

一、重大發(fā)現(xiàn)

900+新菌株，89個(gè)新物種，10個(gè)新屬

研究成功重構(gòu)5753個(gè)MAGs，去重后得到1031個(gè)菌株，其中：

982個(gè)為犬特異性新菌株

89個(gè)全新物種

10個(gè)全新屬

在獨(dú)立驗(yàn)證隊(duì)列中，240個(gè)核心物種覆蓋犬腸道80%以上菌群，整體比對率高達(dá)95%，較傳統(tǒng)提升近70%。

二、功能突破

狗的腸道，比我們想的更 “會吃”

犬自身基因組碳水代謝能力有限，而腸道菌群承擔(dān)了關(guān)鍵代謝任務(wù)：

超強(qiáng)碳水代謝：鑒定出244種碳水活性酶，可高效分解纖維素、淀粉、甲殼素、木聚糖，支撐犬對雜食日糧的適應(yīng)。

短鏈脂肪酸（SCFAs）合成：37.5%的菌株可產(chǎn)丁酸，18.8%可產(chǎn)丙酸，為腸道供能、抗炎，守護(hù)腸胃健康。

膽汁酸代謝新關(guān)鍵：發(fā)現(xiàn)兩種Peptacetobacter 新種，參與次級膽汁酸轉(zhuǎn)化，對慢性腸胃病意義重大。

氨基酸合成：超4成菌株具備賴氨酸合成通路，補(bǔ)充日糧營養(yǎng)短板。

三、安全確認(rèn)

新菌群均為共生菌，無致病風(fēng)險(xiǎn)

所有89個(gè)新物種都沒有攜帶已知的毒力基因，說明它們是安全的共生菌，不是病原體

少數(shù)耐藥基因出現(xiàn)在一些已知菌種中，但這是正常現(xiàn)象，不代表致病

四、意義深遠(yuǎn)——犬健康研究進(jìn)入 “精準(zhǔn)時(shí)代”

這份目錄是伴侶動物領(lǐng)域最全面的微生物資源，未來可直接用于：

• 犬慢性腸炎、腹瀉等腸胃病精準(zhǔn)診斷，

• 定制化益生菌、日糧配方研發(fā)，

• 不同品種、年齡、環(huán)境犬的健康評估。

研究證實(shí)：犬腸道微生物組高度特異，歷經(jīng)數(shù)千年演化，適配犬的宿主、飲食與生存環(huán)境，不能再簡單套用人類模型。

這項(xiàng)由Waltham寵物科學(xué)研究所主導(dǎo)的研究，不僅將犬類腸道微生物的參考數(shù)據(jù)庫提升了一個(gè)數(shù)量級，更關(guān)鍵的是，它揭示了犬類與其微生物群在長期共進(jìn)化過程中形成的獨(dú)特代謝合作關(guān)系。對于每一位關(guān)注寵物健康的獸醫(yī)、科研人員或?qū)櫸镏魅硕裕@份“犬類微生物組百科全書”將成為不可或缺的工具書。