2022年4月7日下午，动物消化道营养国际联合研究中心第109期动物消化道营养精品学术沙龙线上举行。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生牛德楷、张婉秋、刘瑞雪、侯美欣和博士生戴宏健分别做汇报。特选三个比较精彩的与大家分享。
硕士生牛德楷对文献《Time-restricted feeding downregulates cholesterol biosynthesis program via RORγ-mediated chromatin modification in porcine liver organoids》——《限时饲喂在猪肝类器官通过RoRγ介导的染色质修饰下调胆固醇生物合成程序》进行了汇报。
限时喂食(TRF)是一种基于营养素供应和昼夜节律的节食策略，被证明可以提高脂肪代谢效率。在之前的研究已经证明，视黄酸(RAR)相关orphan受体(ROR)γ是动物胆固醇(CHO)生物合成的主要转录因子。然而，由于缺乏功能模型和分子工具，RoRγ在猪肝脏生理中的功能作用尚未确定。在文献中，研究人员建立了猪肝脏的类器官，并让它们在一天中限制营养供应10小时。
结果表明，与对照组相比，TRF方案没有改变肝细胞的生理功能，包括细胞存活率、caspase 3/7酶活性和细胞增殖的基因特征(P>0.05)。此外，研究还发现，TRF在mRNA和蛋白质水平上都下调了肝脏CHO的生物合成程序，并降低了猪肝脏类器官中细胞CHO的含量(P<0.05)。通过对先前CHIP-seq数据的无偏生物信息学分析和CHIP-qPCR验证，研究人员发现在12个靶向核受体(NRs)中，RoR-γ是主要的转录因子。这可能是通过RoRγ直接与MVK基因(编码甲氧戊酸激酶)结合实现的。最后，研究人员还发现RoRγ激动剂和过表达促进了辅因子p300，组蛋白标记H3K27ac和H3K4me1/2，以及MVK基因位点的聚合酶II(POl-II)的聚集，与TRF载体对照相比(P<0.05)。
最后试验结果表明，限时饲喂(TRF)在猪肝脏类器官中触发了RoRγ介导的CHO生物合成基因位点的染色质重塑，并进一步改善了脂代谢。
硕士生张婉秋对文献《Longitudinal evaluation of fecal microbiota transplantation for ameliorating calf diarrhea and improving growth performance》——《粪便微生物群移植改善犊牛腹泻和提高生长性能的纵向评价》进行了汇报。
犊牛腹泻与肠道感染有关，也会引发抗生素的过度使用。因此，适当治疗腹泻是畜牧业生产和公共卫生关注的一个治疗挑战。在这里，研究人员描述了粪便微生物区系移植(FMT)的能力，以此来改善腹泻和恢复肠道微生物组成的57头生长犊牛。试验人员对450个纵向收集的粪便样本进行了多组学分析，发现诱导腹泻犊牛的肠道微生物朝着健康的微生物结构成熟，主要的是卟啉单胞菌科的生长会抑制肠杆菌的生长，从而缓解犊牛腹泻。在连续24个月的跟踪研究中，研究发现FMT提高了牛的生长性能。首次在反刍动物上进行的FMT试验表明，FMT能够改善断奶前犊牛肠道微生物区系发生变化的腹泻，FMT可能在改善生长性能方面具有潜在的作用。
博士生戴宏健对文献《Prevotella copri increases fat accumulation in pigs fed with formula diets》——《普雷沃氏菌增加猪的脂肪积累》进行了汇报。
猪的脂肪过度积累是不可取的，因为它严重影响了现代养猪业的经济效益。在人类和小鼠身上的研究已经检验了肠道微生物群在宿主能量代谢中的作用。用于商业化的杜洛克猪常饲喂能量和蛋白质含量较高的配方日粮。在这种类型的饮食下，肠道微生物能否以及如何调节猪的脂肪积累在很大程度上是未知的。
本研究对698头商品杜洛克猪肠道微生物群与瘦肉率(LMP)的相关性进行了系统的研究，发现普雷沃氏菌与猪的脂肪积累显著相关。肥胖的猪肠道中普雷沃氏菌的丰度显著高于对照组。普雷沃氏菌的高丰度与肥胖相关的血清代谢物浓度的增加有关，例如脂多糖、支链氨基酸、芳香族氨基酸和花生四烯酸的代谢物。宿主肠道屏障通透性和慢性炎症反应增强。用无菌小鼠进行的灌胃实验证实，从实验猪分离的普雷沃氏菌是一种增加宿主脂肪积累和改变血清代谢物的致病物种。普雷沃氏菌感染小鼠的结肠、脂肪组织和肌肉的转录本表明，该菌的定植通过TLR4和mTOR信号通路激活宿主慢性炎症反应，显著上调与脂肪生成和脂肪积累相关的基因的表达，但下调与脂肪分解、脂肪运输和肌肉生长相关的基因。
研究结果表明，商品配方饲料饲喂猪肠道微生物群落中的普雷沃氏菌通过TLR4和mTOR信号通路通过代谢产物激活宿主慢性炎症反应，并显著增加宿主脂肪沉积。研究结果为通过调节肠道微生物组成减少猪脂肪堆积提供了基础理论知识。
