最近的研究揭示了实验室内小鼠（Mus musculus domesticus）在其肠道微生物群中发生的显著进化变化。研究显示，这些实验室小鼠携带的肠道细菌菌株与其野生同类有所不同，其中一些菌株与啮齿动物共同演化已有超过2500万年的历史。值得注意的是，在过去的120年里，实验室小鼠的肠道微生物群积累遗传负荷的速度比野生小鼠的肠道微生物群（WGM）菌株更快。
通过比较基因组解析宏基因组方法，研究人员生成了来自野生鹿鼠和其他近缘物种的504个宏基因组组装基因组（MAGs）。结合来自14个物种的307只个体的MAGs，研究人员获得了大量的系统发育见解。宿主和其肠道细菌的系统发育树之间显示出完美或近乎完美的共线性，提供了古代共生关系的证据。
从数据中，研究人员识别出158个共演化的肠道细菌类群。其中40个类群是家鼠的祖先类群，其中24个包括来自实验室环境的MAGs。相反，只有7个祖先类群没有野生小鼠的代表。这种差异表明，野生家鼠保留了更多的祖先共生体，而实验室小鼠则受到实验室条件的影响，导致其肠道微生物群多样性减少。
研究还检查了基因突变，特别是非同义替换率，这表明潜在有害的遗传变异。结果显示，实验室小鼠（76个基因）相对于野生同类（50个基因），非同义替换与同义替换比率（dN/dS）显著升高。这种与实验室条件相关的遗传漂变可能源于繁殖过程中的遗传多样性的减少和瓶颈效应，例如常用的C57BL/6 J小鼠品系仅来源于一对配对。
通过无菌小鼠的竞争实验，阐明了LGM和WGM菌株之间的适应性差异。实验设计涉及将野生来源的小鼠和实验室来源的小鼠共同饲养，结果表明，野生来源的微生物菌株显示出显著的竞争优势。特别是Muribaculum和Bacteroides属显示出强大的适应性优势，而实验室菌株在与野生菌株共存时表现出较低的生存能力。
这些发现表明，起作用的进化力量主要是随机的而非适应性的，遗传漂变是实验室小鼠与其野生同类分化的首要机制。随着时间的推移，实验室小鼠失去了大量微生物群，强调了从多种菌株中获取肠道细菌以优化健康和适应性的重要性。这引发了关于实验室条件如何影响这些动物的微生物组和免疫反应的问题，需要继续关注肠道健康实践。
总的来说，这项研究强调了遗传学和微生物生态学之间的复杂相互作用，强调了仔细管理实验室小鼠种群以保持反映其野生祖先的微生物多样性的重要性。未来的研究预计将揭示更多关于微生物群对健康和疾病抵抗力的影响。
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