在自然界的野生動物中，寄生蟲無處不在，它們通過降低宿主的生長、存活和繁殖能力來造成危害。然而，宿主體內并非孤軍奮戰，它們攜帶著一個復雜的微生物群落，即微生物組。這篇綜述的核心論點在于，宿主的微生物組是調節寄生蟲感染動態、并進而影響寄生蟲生態與進化軌跡的關鍵力量。微生物組與入侵寄生蟲之間的相互作用譜系廣泛，從競爭到促進，深刻地影響著疾病的結局。

宿主的微生物組與多種宿主特征相關，并與宿主和入侵寄生蟲相互作用。這些相互作用可能產生兩種廣泛的結果。一種是互惠保護，即微生物組與宿主生物學緊密協同，通過調節免疫力和與入侵者競爭來最小化疾病的負面影響。另一種則是負面后果，當感染導致宿主與微生物組結果解耦，或寄生蟲顛覆微生物組的防御時便會出現。寄生蟲可能利用微生物組介導的宿主環境變化，或破壞常駐微生物來促進自身的毒力。正如微生物組可以增強宿主免疫力一樣，作為“主動入侵者”的寄生蟲，也可能通過觸發它們比常駐微生物組更能承受的免疫反應來獲得競爭優勢。

微生物組介導的防御不可避免地會驅動寄生蟲進化，并可能選擇出能夠進一步增加寄生蟲在宿主內及宿主間利用的特性。寄生蟲的適應性通常受到毒力（以宿主為代價進行宿主利用和復制）與傳播（在宿主間傳播的能力）之間微妙平衡的影響。宿主生態學和免疫力是公認的驅動寄生蟲毒力和傳播的因素，但微生物組在塑造野生系統中寄生蟲進化中的作用卻遠未被充分理解。

宿主內常駐微生物組與入侵寄生蟲之間的相互作用跨越了從拮抗到協同的譜系。這些相互作用可以通過微生物組-寄生蟲競爭來防止或減輕疾病，從而為宿主帶來益處；然而，寄生蟲也可以規避或利用微生物防御，導致負面結果。宿主的微生物組可以驅動毒力增加或降低的演化。最終結果高度依賴于具體情境。

微生物組與寄生蟲相互作用的方式之一是通過表象競爭（或免疫力介導的競爭/交叉免疫）。這是由于微生物群影響宿主發育和免疫力，進而調節感染。這種影響可以是長期的，發生在寄生蟲試圖入侵之前很久；也可以通過宿主免疫調節即時發生。在動物類群中，微生物活動對于宿主免疫系統的正常發育和激活似乎至關重要。例如，將野生小鼠的微生物組重新引入懷孕的實驗室小鼠，在其后代中建立了類似野生的微生物組群落，并通過調節炎癥信號傳導，提高了對抗病毒感染的存活率。同樣，與用自然池塘水微生物組飼養的個體相比，在實驗性降低微生物組多樣性的條件下飼養的青蛙蝌蚪，在成年后遭受的寄生蟲負荷更大。在昆蟲中，某些微生物組物種和群落可以通過對未來的寄生蟲感染進行免疫系統“啟動”來增強免疫力。

持續增加宿主抵抗力同時仍允許寄生蟲定植的微生物相互作用，可能會選擇出毒力更強的寄生蟲，這種動態類似于宿主免疫啟動所施加的選擇壓力。

宿主微生物組也可以通過剝削性競爭來增強宿主防御，有效地限制寄生蟲可獲得的營養資源。使用人類腸道微生物組的實驗室測試表明，微生物通過爭奪共享的代謝物來賦予對寄生蟲感染的定植抗性。微生物組群落與入侵者之間代謝重疊的增加會賦予更強的抵抗力，這得益于關鍵微生物的存在和/或代謝多樣化的微生物組群落。同樣，將糞便移植到無菌熊蜂，以模擬野生種群的微生物組，可減少其錐蟲類腸道寄生蟲的負荷。作者認為潛在機制可能是對營養或空間的競爭，或直接拮抗。

對有限宿主資源的競爭可能會選擇出復制更快、因此毒力更強的寄生蟲品系。實驗室研究表明，毒力更強的品系可能更有能力與微生物組競爭獲取營養。此外，在某些微生物組中進化出的寄生蟲可能更具毒力，因為寄生蟲的生長（即宿主剝削）加速了。然而，毒力的增加可能會對傳播帶來進化代價，如果由此導致的宿主剝削降低了宿主存活率并縮短了傳播窗口期的話。在野生系統中，這些動態可能有助于解釋觀察到的、暴露于不同微生物組組成或資源環境的種群間寄生蟲毒力的變異。

微生物組可以通過干擾競爭（一種稱為拮抗性化感作用或微生物戰爭的過程）與寄生蟲交戰，即通過產生毒素和抗菌物質。這種防御機制在廣泛的宿主中都有記載。例如，從野生兩棲動物皮膚分離的微生物在體外和體內都能抑制壺菌（一種致命的真菌寄生蟲）的生長。同樣，從野生和圈養鳥類尾脂腺分離的細菌在實驗室培養測試中能減少微生物寄生蟲的生長。戶外蜜蜂或蚊子的細菌分離株也能保護其宿主免受感染。與患病種群相比，未患結核病的野豬微生物組中含有更豐富的“益生菌”物種，實驗室測試表明這些微生物組物種介導了防御性抗菌物質的產生和免疫刺激。

微生物組與寄生蟲之間的干擾競爭可能會選擇出能夠抵抗微生物組產生的毒素，或進化出基于毒素的策略直接殺死并克服其微生物對手的寄生蟲，后者已有理論預測。據推測，抵抗力對寄生蟲來說是有代價的；如果假定復制（通常與毒力成正比）和對毒素的抵抗力之間存在權衡，我們可能會預期毒力降低。

雖然微生物組在宿主防御中起著關鍵作用，但寄生蟲也進化出了復雜的方法來抵消這些保護作用。在某些情況下，甚至直接利用微生物組為自己謀利。

入侵的寄生蟲必須首先克服上述與常駐微生物組的競爭。它們可以通過改變自身的代謝需求，或破壞常駐微生物組以促進毒性感染來規避競爭。實驗室證據表明，微生物寄生蟲可以選擇性地激活生物合成途徑（例如氨基酸合成），以最小化與常駐微生物的營養生態位競爭。理論提出，一些寄生蟲可能適應于引發并承受嚴重的免疫反應，以清除微生物組中的常駐競爭者。寄生蟲將如何與其微生物競爭者共同進化，很大程度上取決于它們與誰共同進化（例如，其微生物競爭者的營養生態位和產毒素能力）。這些相互作用強調了在預測野生宿主間寄生蟲進化時，考慮宿主相關微生物組變異性的必要性。

微生物組賦予的保護作用可能導致寄生蟲傳播的意外促進。例如，共生微生物可以增強宿主適應性（例如存活）和宿主更替（例如繁殖），或增加抗逆性，從而可能為寄生蟲生長和繁殖創造更有利的環境。所有這些都會增加可感染易感宿主的數量，從而促進寄生蟲傳播。對于某些寄生蟲，在更有利的宿主環境中生長可能有助于它們更好地存活于宿主間環境，并可能感染下一個宿主。

微生物組可以通過代謝促進直接使寄生蟲受益。微生物組的代謝產物可能為交叉喂養提供機會，并為入侵寄生蟲創造生態位。補充必需營養素，例如蚊子微生物組提供維生素B，可以增加登革熱病毒的載量。寄生蟲也可以利用微生物信號：寄生蟲可能從微生物組接收營養信號以增加毒力，或依賴微生物組作為關鍵發育事件的信號。

微生物組可以通過宿主免疫調節增加寄生蟲載量。例如，蚊子微生物組可能促進宿主對瘧疾瘧原蟲的耐受性。雖然宿主耐受可以減輕疾病嚴重程度，但理論預測，賦予耐受性可能允許超致病性寄生蟲建立和持續存在。這種效應在具有新發感染、促進次優毒力的新發疾病中可能尤其相關。

微生物存在與寄生蟲毒力之間的聯系是復雜的。與無菌個體相比，通過在戶外飼養使實驗室小鼠“再野生化”會導致寄生蟲負荷增加。用代表自然群落的微生物組接種實驗室線蟲會增強毒力，當寄生蟲與微生物組共同進化時，這種毒力水平在幾代中保持相似。這種毒力增強可能是由于微生物組介導的寄生蟲“毒力調節因子”的刺激，或宿主身體狀況、免疫和應激反應的改變。微生物組在多大程度上促進寄生蟲在野生環境中建立感染仍不清楚。

宿主及其微生物組在密切關聯中共同進化，微生物組在調節宿主特征的許多方面發揮著核心作用，包括行為和活動能力。宿主特征也塑造其微生物組的這種互惠關系，產生了微生物組成的顯著的個體內和個體間變異，這可能塑造野生種群間宿主抵抗力和易感性的異質性。由于這些宿主特征直接影響寄生蟲傳播的速率和方式，微生物組介導的表型變化可能對寄生蟲進化產生重大下游影響。

宿主的移動和社會行為決定了它們與同種個體或環境儲庫的接觸。宿主的覓食行為（即食物選擇）也可能使個體暴露于不同的寄生蟲環境。宿主微生物組可以通過產生調節神經和激素通路的代謝物直接塑造這些行為，或者通過影響免疫或代謝狀態間接塑造。宿主微生物組可以影響其他社會行為，例如配偶選擇和同種個體間的間隔距離，這可能有助于限制寄生蟲傳播。對果蠅和小鼠的研究表明，宿主可以根據源自微生物組的線索檢測并避開受感染的個體。這些回避行為降低了感染宿主與易感宿主之間的接觸率。相反，寄生蟲可以操縱宿主的社會行為。宿主可能為了支持自身功能或寄生蟲的發育而改變覓食行為，或者改變社會接觸率，要么增加要么減少接觸率。寄生蟲感染可能破壞微生物組組成以增加傳播。例如，棕蝠的皮膚微生物組被偽裸囊菌感染（白鼻綜合征的病原體）所擾亂。這種微生物群失調與原本獨居、冬眠的蝙蝠社交性增加有關，這種行為改變很可能促進寄生蟲傳播。

宿主通過覓食、擴散或遷徙進行的任何移動，都會使宿主及其微生物組暴露于新的環境條件。這些條件包括濕度、溫度、飲食和當地微生物群落的變化。這種環境變化驅動了微生物組的更替：保護性類群可能丟失或被替換，或者新的微生物群落可能增強對寄生蟲的定植抗性。隨著時間的推移，這些變化的微生物景觀會對寄生蟲施加選擇壓力，有利于諸如免疫逃逸、泛化性或傳播可塑性（例如，一些寄生蟲能夠從垂直傳播轉變為水平傳播）等性狀。這些選擇力對于遷徙或棲息在生態多樣化環境中的宿主尤其適用，因為它們的微生物組會頻繁且不可預測地發生變化。

宿主微生物組本質上是動態的，對飲食、溫度、宿主年齡或繁殖狀態等常規生態變化反應迅速。這種現有的動態可能因人為環境壓力而加劇，包括氣候變化、污染和棲息地喪失（城市化）。這些大規模壓力不僅改變了宿主微生物組，還助長了野生種群中疾病的傳播。壓力誘導的微生物組改變通常以宿主控制減弱（菌群失調）為特征，并與宿主對寄生蟲/疾病的易感性增加或寄生蟲傳播相關。

在多種系統中，證據表明單一環境壓力源對宿主微生物動態的影響。溫度可能是影響宿主微生物組的最關鍵因素。升溫誘導的微生物群失調會阻礙宿主生長。在珊瑚中，溫度升高導致熱白化、微生物組改變以及珊瑚-藻類共生關系的解體，并與疾病暴發增加相關。北美白鹮（一種城市鳥類）由于棲息地利用（城市土地覆蓋、棲息地喪失、潛在的溫度升高）和飲食（人為食物資源）的變化，腸道微生物多樣性減少，微生物組組成改變。微生物多樣性較低的鳥類可能對寄生蟲的易感性增加。污染，如微塑料，通過減少有益乳酸菌、增加潛在病原微生物，擾亂了微生物組，導致炎癥。

野生動物很少只受到單一壓力源的影響；相反，多種壓力源通常會同時作用于它們及其微生物組。有一些研究探討了多種壓力源如何影響微生物組，但未涉及感染，反之亦然。由于并非所有三個組成部分（宿主、微生物組、寄生蟲）都會以相同方式對環境壓力源作出反應，因此理清機制非常重要。當多種壓力源結合時，它們可能以拮抗、疊加或協同的方式影響微生物組-寄生蟲相互作用。隨著持續的氣候變化，理解多種壓力源的綜合影響對于預測和緩解野生種群中的傳染病至關重要。