蜜蜂卫生行为与肠道微生物组的神秘关联：开启蜂群健康新认知

为探究卫生行为与蜜蜂肠道微生物组关系，研究人员对比测序，发现两者存在关联，为后续研究奠基。

　　在奇妙的蜜蜂世界里，蜂群的健康维系着整个种群的兴衰。蜜蜂作为生态系统中至关重要的传粉者，其健康状况不仅关乎自身种群的繁衍，还对整个生态平衡有着深远影响。然而，蜜蜂的生存面临诸多挑战，各类疾病不断威胁着它们的生命。

卫生行为（hygienic behavior）是蜜蜂对抗疾病的重要防线，它指的是蜜蜂识别并清除蜂巢内不健康（患病或被寄生虫感染）幼虫的行为，能有效降低蜂群内的病原体载量，增强蜂群的抗病能力和生存几率。可在执行这一行为时，蜜蜂难免会接触到病原体，这无疑给它们自身的健康带来了潜在风险。

肠道微生物组（gut microbiome）在蜜蜂的健康、发育和行为中发挥着关键作用，它与蜜蜂的神经生理功能、觅食行为的起始和强度、体重增长、免疫反应以及社会互动等密切相关。但令人遗憾的是，卫生行为与肠道微生物组之间的潜在联系，此前却从未被深入探究过。

为了揭开这一神秘面纱，来自美国北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学格林斯伯勒分校、美国陆军研究办公室以及加拿大阿尔伯塔大学的研究人员 Y. H. Tola、K. Wagoner 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Insectes Sociaux》杂志上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此次研究。首先是样本采集，从通过 UBeeO 检测确定为卫生蜂群的两个蜂群中，分别收集执行卫生行为（hygiene performers，HYGP）和未执行卫生行为（non-hygiene performers，NHYGP）的工蜂。接着对采集的蜜蜂进行处理，将其肠道无菌解剖后保存。然后进行 DNA 提取，采用 CTAB 酚氯仿法提取肠道 DNA。之后进行 16S rRNA 基因扩增子测序，并利用 DADA2 流程和多种数据库对测序数据进行分析，还通过多种指数评估微生物群落的丰富度和均匀度，利用 ANCOM - BC 方法评估两组蜜蜂微生物群落组成的差异。

下面来看具体的研究结果：

1. 肠道细菌群落特征：对蜜蜂肠道样本的 16S rRNA 基因序列分析显示，研究共获得 3,882,345 条配对末端序列，平均每个样本有 97,059 条读数。研究总共发现了 93 种细菌，其中 16 种细菌占总读数的 99.5% 以上。变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和放线菌门（Actinobacteria）是优势菌门，这与先前的研究结果一致。
2. 微生物群落组成差异：对比 HYGP 和 NHYGP 蜜蜂的肠道微生物群落组成，发现 Apibacter mensalis 仅在 HYGP 蜜蜂中被检测到，且在总序列读数中占比 1.2%，出现频率为 40%。此外，Apilactobacillus kunkeei、Bartonella apis 和 Frischella perrara 这三种细菌在 HYGP 蜜蜂中的相对丰度显著高于 NHYGP 蜜蜂，而在 NHYGP 蜜蜂中没有物种显示出统计学上的显著增加。
3. α 多样性差异：通过观察扩增子序列变体（ASVs）数量来衡量的 α 多样性，HYGP 蜜蜂显著高于 NHYGP 蜜蜂，但其他 α 多样性指数（如均匀度、Faith's 系统发育多样性、香农指数）在两组之间没有显著差异。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次揭示了执行卫生行为和未执行卫生行为的蜜蜂在肠道微生物组组成上存在显著差异，这表明肠道微生物群落与卫生行为之间存在关联。虽然此次研究没有确定两者之间的因果关系，但为后续研究奠定了重要基础。

从机制上推测，Apilactobacillus kunkeei 等有益细菌可能通过与病原体竞争或产生抗菌化合物，抑制病原体在肠道内的增殖，从而减少卫生蜂对强烈免疫反应的需求。Bartonella apis 和 Frischella perrara 等细菌也可能通过增强蜜蜂的免疫系统，使其在执行卫生任务时能更高效地应对病原体。

不过，该研究也存在一定的局限性。例如样本未进行年龄控制，年龄可能是一个潜在的混杂因素；研究无法推断因果关系，不清楚是特定的微生物群落结构导致了更高的卫生行为，还是卫生行为改变了肠道微生物组；16S rRNA 测序方法在分类学分辨率上有限，难以区分密切相关的物种或菌株。

尽管如此，这项研究意义重大。它为理解蜜蜂卫生行为、肠道微生物组和健康之间的复杂关系提供了新的视角，有助于推动开发有益的蜜蜂益生菌补充剂，以增强蜜蜂的健康和蜂群的恢复力。同时，研究确定的候选分类群，为未来研究蜜蜂卫生行为和宿主对病原体的保护机制提供了重要方向，有望进一步揭示蜜蜂健康的奥秘，为蜜蜂保护和蜂业发展提供有力支持。