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为探究脊椎动物肺部微生物群落组成的驱动因素及其对健康的影响，研究人员开展了鸟类肺部真菌微生物组（mycobiome）研究。他们发现鸟类肺部真菌群落多样，受环境暴露、宿主特性等影响，候鸟可能传播致病真菌，这为了解真菌传播及公共卫生意义提供依据。
在生命的微观世界里，脊椎动物的肺部宛如一个神秘的生态系统，其中栖息着各种各样的微生物。然而，长期以来，人们对肺部微生物群落组成的驱动因素，以及这些微生物与健康之间的关系知之甚少。特别是肺部真菌微生物组（mycobiome），它的研究一直处于起步阶段，存在诸多未知。一方面，区分那些偶然吸入的真菌孢子，与在肺部组织定植或具有潜在致病性的真菌，成为了摆在科研人员面前的一道难题，这对于理解动物肺部真菌微生物组的公共卫生意义至关重要。另一方面，随着抗真菌耐药病原体的出现，以及气候驱动的宿主生态变化，迫切需要对不同动物物种的肺部真菌微生物组进行深入研究。
为了揭开这些谜团，来自美国新墨西哥大学（University of New Mexico）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们针对鸟类肺部真菌微生物组展开了全面而深入的研究，旨在揭示其背后的驱动因素，并评估潜在致病菌的存在情况。这项研究成果发表在《Communications Biology》杂志上，为该领域的发展带来了新的曙光。
研究人员采用了多种技术方法。首先，在样本采集方面，他们收集了美国新墨西哥州 195 个鸟类肺部组织样本，涵盖 32 种鸟类、20 个科，包括迁徙鸟类和留鸟，其中大部分样本来自沙丘鹤（Antigone canadensis）的两个亚种。其次，利用真菌扩增子测序（metabarcoding）和培养技术，对样本中的真菌进行了全面分析。通过这些方法，研究人员能够准确鉴定真菌种类，并深入研究其群落结构和多样性。
研究结果丰富而有意义：
- 样本采集与真菌鉴定：研究人员共检测了 195 个鸟类肺部样本，经筛选最终用于分析的有 167 个。通过测序，获得 6,656,903 条真菌读数，聚类成 526 个零半径操作分类单元（zOTUs）。这些真菌主要属于子囊菌门（Ascomycota，占 79.4%）、担子菌门（Basidiomycota，占 15.9%）和毛霉门（Mucoromycota，占 4.6%）。培养实验从 107 个鸟类肺部样本中分离出 300 个真菌菌株，鉴定出 48 个操作分类单元（OTUs），进一步验证了测序结果。
- 多样性分析：在多样性分析中，研究发现鸟类肺部真菌群落的 α 多样性在不同鸟类样本间差异较大，但未发现明显的系统发育信号。β 多样性分析表明，真菌群落差异在鸟类目之间存在显著差异，且受迁徙策略、觅食模式等宿主生活史特征影响。此外，采样年份对真菌 β 多样性也有显著影响，这表明环境中真菌暴露的时间变化可能是真菌肺部多样性的重要驱动因素。
- 功能分析：通过 FUNGuild 对真菌进行功能分类，发现鸟类肺部含有大量推定的动物共生真菌。在对动物共生真菌子集的分析中，也观察到了鸟类目和觅食模式对真菌群落的影响。同时，研究还发现核心真菌微生物组成员之间存在多种相互作用，既有正相关，也有负相关，这揭示了肺部真菌群落内部复杂的生态关系。
- 影响因素分析：广义相异度模型（GDM）分析显示，宿主生物学和进化历史的多个方面，如手翼指数、迁徙距离和宿主系统发育距离等，对真菌群落的差异有显著影响。这表明，这些因素在鸟类肺部真菌微生物组的组装过程中起着重要作用。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，鸟类肺部真菌微生物组具有高度多样性，个体和物种之间差异显著。虽然环境暴露是真菌肺部群落的主要驱动因素，但在浅系统发育尺度上，也存在宿主特异性和系统发育共生（phylosymbiosis）的证据。此外，研究还在鸟类肺部发现了多种潜在的机会致病菌，这表明鸟类可能是这些真菌的重要宿主和传播载体。随着气候变化，真菌病原体的地理分布可能发生改变，这将进一步影响鸟类与真菌之间的关系，增加病原体传播的风险。
综上所述，这项研究为我们理解鸟类肺部真菌微生物组提供了重要的基础数据，揭示了其背后的驱动因素和潜在的公共卫生意义。未来的研究可以在此基础上，进一步深入探讨鸟类与真菌之间的相互作用机制，以及如何应对气候变化对宿主 - 真菌病原体动态的影响，为保护鸟类健康和公共卫生安全提供有力的支持。
