在水生動物中，腸道微生物群落結構隨著宿主發育和生存環境而發生變遷，理解環境影響水生動物腸道微生物的機制對于評估和管理水生態系統健康至關重要。

中國水產科學研究院長江水產研究所楊海樂博士等科研人員在研究中發現長江野生魚類腸道內微生物主要來自與魚類食性相關的環境微生物，大多只是匆匆過客（暫住者），和宿主形成穩定適應的常住者占比很低。2022年2月17日，相關研究成果以論文形式發表在微生物期刊Front Microbiol上。

為了能夠系統理解腸道微生物和環境微生物之間的動態關系，長江所科研人員提出了一個簡化的框架來描述腸道微生物的定殖和動態：水生動物在個體發育早期，環境微生物隨水體環境和餌料一起通過攝食過程進入腸道。隨著個體發育和免疫系統建立，一小部分進入腸道的微生物和宿主之間逐漸建立協同平衡形成腸道微生物定居者，而大部分進入腸道的環境微生物只是匆匆過客，受腸道內環境及免疫過程的過濾而消失或在腸道微生物群落動態競爭演替中消失。因而在成年個體腸道中，微生物是由不斷進入腸道的環境微生物和已定居腸道的微生物組成（圖1）。

圖1 水生生物腸道微生物定殖和動態的簡化框架模型

為了量化環境微生物在野生魚類腸道的定殖狀況，長江所科研人員利用16S rRNA基因擴增子測序，對長江武漢段水體環境微生物和10種野生魚類（粗唇鮠、長吻鮠、瓦氏黃顙魚、鲇、鱖、短頜鱭、鰱、鳙、銅魚、銀鲴）的腸道微生物的群落結構進行分析，量化環境微生物和腸道內微生物之間的關系。結果確認，在大多數個體中，近80%的腸道微生物（OTU水平）和水體環境微生物相同（除了鱖和短頜鱭偏低，約74%）。在約80%的個體中，95%以上的腸道微生物物種（和OTU）屬于過客類型的。在魚類物種水平，99%以上的引入腸道的微生物物種（和OTU）是過客。水體環境微生物中近79%OTUs和89%物種可以被引入魚類腸道。受臨時微生物引入的驅動，具有相似棲息生境和食性的魚類具有相似的腸道微生物群落（圖2）。這也就是說，對于成年魚類，腸道內大多數微生物都是匆匆過客，主要來自與魚類食性相關的環境微生物。論文作者建議進一步研究可以探討通過環境微生物監測和管理來推進水生動物更好保護的方法和機制。

圖2 基于不同魚類組腸道微生物群落組成前200構建的群落熱圖
Leiocassis crassilabris (L.C.), Leiocassis longirostris (L.L.), Pelteobagrus vachelli (P.V.), Silurus asotus (S.A.), Hypophthalmichthys molitrix (H.M.), Aristichthys nobilis (A.N.), Coreius heterodon (C.H.), Xenocypris argentea (X.A.), Siniperca chuatsi (S.C.), Coilia brachygnathus (C.B.), water environment sample group at the Wuhan transect of the Yangtze River (WHW)

由于受各種因素的影響，以及種間差異和個體差異的存在，該研究中的定量可能具有一定的時空局限性。論文作者希望有關科研人員開展更多的具有可比性的研究，來勾勒出腸道微生物菌群和環境微生物菌群之間的量化關系。

該論文題目為《Quantifying the colonization of environmental microbes in the fish gut: A case study of wild fish populations in the Yangtze River》，相關鏈接為https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.828409/full。