季節性繁殖是許多動物采取的繁殖策略。已知光周期是調控動物季節性繁殖的關鍵因素，可通過影響下丘腦-垂體-性腺（HPG）軸調節一系列生殖基因和**的表達，進而調控動物的繁殖啟動和終止。*近有研究表明，光周期可以改變鼠類腸道微生物的組成；一些腸道微生物與宿主生殖**的分泌和精子發生等過程有關。然而，腸道菌群是否參與光周期調節動物的季節性繁殖尚不清楚。
中國科學院動物研究所張知彬研究團隊以內蒙古草原季節性繁殖的雄性布氏田鼠為研究對象，通過光周期操縱實驗和腸道微生物群移植（FMT）實驗，探究了腸道微生物群與光周期調節布氏田鼠季節性繁殖的關系。研究顯示，短光周期顯著降低了體重生長、性腺（睪丸和附睪）重量、血清**（包括促卵泡**、促黃體生成素和睪酮）水平、下丘腦基因（Dio2、Rfrp-3和Kiss-1）和睪丸基因（Dio2、Kiss-1和GPR54）表達量，增加了血清中褪黑**水平、睪丸基因（Dio3和Stra8）表達量和攻擊行為強度（圖1）。研究表明，腸道微生物的組成和結構與光周期處理密切相關。研究將長、短光周期暴露的供體布氏田鼠糞便移植發現，受體田鼠的3個繁殖**（褪黑**、促卵泡**和促黃體生成素）水平和3個繁殖基因（下丘腦Kiss-1、睪丸Dio3和Dio2/Dio3比值）表達量變化與供體田鼠反應一致。此外，腸道微生物移植也改變了受體田鼠的活動節律。該研究說明腸道微生物群可能通過HPG軸、褪黑**和下丘腦中Kisspeptin/GPR54系統參與光周期調節鼠類季節性繁殖和行為活動。
該研究為闡明宿主和腸道微生物互作在光周期調節動物季節性繁殖和行為方面提供了新的思路和見解，并在有害動物防治、家養動物繁育和人類健康管理等方面具有參考與借鑒意義。
相關研究成果以Gut microbiota is associated with the effect of photoperiod on seasonal breeding in male Brandt’s voles (Lasiopodomys brandtii)為題，在線發表在Microbiome上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項和中科院青年**促進會項目的支持。
