早在80多年前中国科学院水生生物研究所刘建康先生首次报道了黄鳝（Monopterus albus）存在雌雄同体、先雌后雄的自然性反（逆）转特性（Liu CK, 1944）。目前已有报道存在性反（逆）转现象的鱼类多达1500种，其中鲷科、鮨科石斑鱼属等名贵海水养殖种类也存在该现象。导致鱼类发生自然性反转的外在因素至今尚未阐明，一直困扰着研究者们。

罗大极长期聚焦鱼类性反转与遗传育种，该团队一方面从遗传和RNA加工调控角度解析黄鳝自然性反转机制；另一方面，一直在发掘影响黄鳝性反转自然发生的关键因素。以小鼠和人类为代表的哺乳动物研究显示健康状态下雌性生殖系统中存在丰富的细菌微生物，相反，雄性生殖系统中却极少存在细菌微生物；这是因为除非病理条件下细菌微生物很难穿越血睾屏障和血脑屏障。不同于哺乳动物的结论，罗大极团队率先发现黄鳝的健康卵巢和精巢中均存在丰富的共生菌（Frontiers in Immunology 2022, 13: 938326）。随后， Mani A等也报道了多种鲑科鱼类健康脑组织中也存在丰富的共生菌且扮演重要功能（Science Advances 2024, 10:eado0277）。这些结果都提示了鱼类性腺和脑即使存在血睾和血脑屏障的保护仍存在丰富的共生菌且可能扮演重要功能。

近日，罗大极团队以“Natural sex reversal imparts permanent compositional changes to the swamp eel gonadal microbiome”为题在国际权威期刊Microbiome（IF=12.7，1区Top，5年影响因子16.6）发表的最新研究进展。

罗大极团队报道了健康黄鳝卵巢和精巢中的细菌微生物群落特征，通过与肠道、皮肤和血液三个不同生态位中微生物群落进行比较分析和溯源，发现了黄鳝性腺微生物群落主要来自于肠道和血液。随后，他们重点关注了卵（精）巢优势菌，最终成功分离和培养了黄鳝卵巢优势细菌芽孢杆菌。又通过在体注射芽孢杆菌的动物实验，结合组织学、细胞/分子实验和代谢组等发现芽孢杆菌有助于维持黄鳝卵巢生理功能；相反，过量的芽孢杆菌导致精巢的炎症反应抑制了雄性黄鳝精子活力，导致精子数量减少等损害精巢功能。该研究揭示了卵巢优势细菌芽孢杆菌在雌雄同体黄鳝性腺中的双向调控功能，提示了卵巢和精巢优势菌在性反转中的重要功能（图1）。这些结果一定程度上从性腺共生菌稳态角度回答了“黄鳝性反转为什么往往发生在第一次排卵后？”的问题，为深入解析黄鳝性反转自然发生的影响因素探索了新方向，也为开发益生菌定向诱导黄鳝性别提供了新思路。

图1： 黄鳝卵巢优势细菌芽孢杆菌在卵巢和精巢中的双向调控功能

孟恺峰博士为第一作者，罗大极教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金杰出青年基金项目32425055等资助。

  原文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-025-02187-7