Frontiers in Physiology：母源粪菌和抗生素早期干预对新生仔猪肝脏转录组和代谢组的影响

本研究中心万佳佳硕士在《Frontiers in Physiology》期刊上发表了一篇题为“Effects of early intervention with maternal faecal bacteria and antibiotics on liver metabolome and transcription in neonatal pigs”的研究论文，万佳佳硕士为第一作者，苏勇教授为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的资助和支持。

新生哺乳动物的肠道内是无菌的，在出生后菌群才开始在肠道定植，并且菌群定植过程很容易受到外界环境因素的干预。研究发现，对肠道菌群进行早期干预会影响机体的代谢情况。阿莫西林是一种广谱抗生素，而粪菌移植是近来兴起的一种治疗手段。目前对于抗生素和粪菌移植移植的研究主要集中在肠道层面，而对于肝脏代谢的研究缺乏。本试验拟对新生仔猪口腔灌喂抗生素和母源粪菌液，来探索抗生素和母源粪菌早期干预对新生仔猪肝脏代谢的影响。

试验选取5窝健康的杜长大新生仔猪，再把每窝9头仔猪随机分为抗生素组，粪菌移植组和对照组。在仔猪出生后6天，每天给抗生素组和粪菌移植组灌喂3mL的阿莫西林溶液（6.94 mg/mL）和3mL的母源粪菌液（>109/mL），对照组则每天灌喂相同体积的生理盐水。第7和21天，每窝每组随机屠宰一头仔猪，采集血清和肝脏样品用于代谢组和转录组分析。

本试验的主要发现: (1) 在第7天，抗生素处理显著降低了脂肪酸代谢相关基因，如：CYP1A2, ALOX12和ACAA2的表达。同时，母源粪菌处理显著降低了ALOX15和CYP1A2的表达。此外，在第7，21天，抗生素处理和粪菌移植处理显著增加了肝脏中多种脂肪酸的浓度，如：花生四烯酸。说明抗生素和母源粪菌早期干预降低肝脏中脂肪酸的氧化反应。(2) 在第7天，抗生素处理显著降低了氨基酸代谢相关基因，如GPT2, ARG1, TAT, ASS1, AOC2, ALAS2, GATM和OAT的表达。同时，母源粪菌处理显著降低了GPT2的表达。代谢组结果显示，第7，21天，抗生素处理和母源粪菌处理显著减少了肝脏中多种氨基酸的含量，比如：谷氨酰胺和天冬酰胺。此外，相对于粪菌移植组，抗生素组有一个更低的丙氨酸浓度。说明抗生素和母源粪菌早期干预降低了部分氨基酸的合成，比如：丙氨酸合成和精氨酸合成，且抗生素处理降低丙氨酸合成的效果更显著。

本试验为早期干预在畜牧生产甚至人体健康上的应用提供了参考依据。 

文章来源：Wan J, Lin C, Ren E, et al. (2019) Effects of early intervention with maternal faecal bacteria and antibiotics on liver metabolome and transcription in neonatal pigs [J]. Frontiers in Physiology, 2019, 10: 171.