本網(wǎng)訊 近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院王軍軍教授在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Gut Microbes》在線發(fā)表了題為 “Cohousing-mediated microbiota transfer from milk bioactive components-dosed mice ameliorate colitis by remodeling colonic mucus barrier and lamina propria macrophages” 的最新研究成果（https://doi.org/10.1080/19490976.2021.1903826）。
宮內(nèi)生長受限（Intrauterine Growth Restriction, IUGR）導(dǎo)致仔豬生命早期死亡率高、后期生長性能低，對其腸道發(fā)育缺陷與養(yǎng)分利用特征認(rèn)知不足是制約IUGR豬營養(yǎng)調(diào)控有效性的關(guān)鍵。為此，王軍軍教授課題組長期從事IUGR豬腸道結(jié)構(gòu)功能缺陷、炎癥發(fā)生發(fā)展、微生物差異定植及其營養(yǎng)干預(yù)研究。基于前期研究發(fā)現(xiàn)乳脂球膜、低聚半乳糖和低聚果糖組合而成的功能配料（CMFG）具有強(qiáng)大益生作用，本研究進(jìn)一步系統(tǒng)探索了CMFG對機(jī)體腸道屏障功能、腸道菌群以及炎癥反應(yīng)的改善作用，并通過共養(yǎng)介導(dǎo)腸道微生物轉(zhuǎn)移和腸道微環(huán)境重構(gòu)，揭示了微生物移植緩解腸道炎癥的效果與機(jī)制。
首先，作者基于葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)預(yù)添加CMFG顯著改善結(jié)腸組織形態(tài)和腸道緊密連接，促進(jìn)結(jié)腸杯狀細(xì)胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌（圖1），改善腸道屏障功能相關(guān)基因表達(dá)（圖2），抑制促炎基因表達(dá)上調(diào)和TLR4信號通路過度激活，并抑制腸道上皮細(xì)胞凋亡和結(jié)腸固有層促炎巨噬細(xì)胞極化。同時，CMFG可促進(jìn)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌（如艾克曼菌、乳酸菌和羅斯菌）的增殖，并通過增加乙酸和丁酸產(chǎn)生、改善腸道黏膜屏障、抑制腸道上皮細(xì)胞凋亡和氧化損傷等方式發(fā)揮益生作用，進(jìn)而緩解小鼠結(jié)腸炎（圖1）。因此，腸道微生物在CMFG緩解小鼠結(jié)腸炎方面或扮演著不可或缺的角色。
為進(jìn)一步驗(yàn)證功能配料CMFG的益生作用，作者利用小鼠共養(yǎng)模型，發(fā)現(xiàn)CMFG干預(yù)后的腸道菌群可被成功移植至受體小鼠，在一定程度上恢復(fù)了受體小鼠結(jié)腸黏膜屏障完整性（圖3），并通過傳遞艾克曼菌等短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌（圖4），使受體小鼠再現(xiàn)緩解腸道炎癥表型。
本研究以腸道微生物和上皮細(xì)胞互作為切入點(diǎn)，首次發(fā)現(xiàn)添加低聚糖與乳脂球膜等功能配料組合可通過增加短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的定植、促進(jìn)杯狀細(xì)胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌而改善腸道微生態(tài)和黏膜屏障，減少結(jié)腸固有層促炎巨噬細(xì)胞而改善腸道免疫微環(huán)境，進(jìn)而緩解腸道炎癥；且通過混養(yǎng)建立菌群水平傳遞后，受體鼠成功再現(xiàn)了上述表型，驗(yàn)證了腸道微生物在功能配料改善腸道穩(wěn)態(tài)和緩解炎癥方面的介導(dǎo)作用，為仔豬營養(yǎng)優(yōu)化提供了新思路。
我校動物科技學(xué)院王軍軍教授為論文通訊作者，動物科技學(xué)院2018屆碩士畢業(yè)生劉聰（現(xiàn)為荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心博士研究生）和2019屆博士畢業(yè)生黃世猛（現(xiàn)為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士后）為論文共同第一作者。我校動物醫(yī)學(xué)院張冰老師在動物實(shí)驗(yàn)開展方面提供了大力支持，美國阿肯色大學(xué)趙江潮老師對論文給予了指導(dǎo)和幫助。該工作獲得了國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金和111創(chuàng)新引智基地等項(xiàng)目的資助。
日期：2021-04-09
宮內(nèi)生長受限（Intrauterine Growth Restriction, IUGR）導(dǎo)致仔豬生命早期死亡率高、后期生長性能低，對其腸道發(fā)育缺陷與養(yǎng)分利用特征認(rèn)知不足是制約IUGR豬營養(yǎng)調(diào)控有效性的關(guān)鍵。為此，王軍軍教授課題組長期從事IUGR豬腸道結(jié)構(gòu)功能缺陷、炎癥發(fā)生發(fā)展、微生物差異定植及其營養(yǎng)干預(yù)研究。基于前期研究發(fā)現(xiàn)乳脂球膜、低聚半乳糖和低聚果糖組合而成的功能配料（CMFG）具有強(qiáng)大益生作用，本研究進(jìn)一步系統(tǒng)探索了CMFG對機(jī)體腸道屏障功能、腸道菌群以及炎癥反應(yīng)的改善作用，并通過共養(yǎng)介導(dǎo)腸道微生物轉(zhuǎn)移和腸道微環(huán)境重構(gòu)，揭示了微生物移植緩解腸道炎癥的效果與機(jī)制。
首先，作者基于葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)預(yù)添加CMFG顯著改善結(jié)腸組織形態(tài)和腸道緊密連接，促進(jìn)結(jié)腸杯狀細(xì)胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌（圖1），改善腸道屏障功能相關(guān)基因表達(dá)（圖2），抑制促炎基因表達(dá)上調(diào)和TLR4信號通路過度激活，并抑制腸道上皮細(xì)胞凋亡和結(jié)腸固有層促炎巨噬細(xì)胞極化。同時，CMFG可促進(jìn)短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌（如艾克曼菌、乳酸菌和羅斯菌）的增殖，并通過增加乙酸和丁酸產(chǎn)生、改善腸道黏膜屏障、抑制腸道上皮細(xì)胞凋亡和氧化損傷等方式發(fā)揮益生作用，進(jìn)而緩解小鼠結(jié)腸炎（圖1）。因此，腸道微生物在CMFG緩解小鼠結(jié)腸炎方面或扮演著不可或缺的角色。
為進(jìn)一步驗(yàn)證功能配料CMFG的益生作用，作者利用小鼠共養(yǎng)模型，發(fā)現(xiàn)CMFG干預(yù)后的腸道菌群可被成功移植至受體小鼠，在一定程度上恢復(fù)了受體小鼠結(jié)腸黏膜屏障完整性（圖3），并通過傳遞艾克曼菌等短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌（圖4），使受體小鼠再現(xiàn)緩解腸道炎癥表型。
本研究以腸道微生物和上皮細(xì)胞互作為切入點(diǎn)，首次發(fā)現(xiàn)添加低聚糖與乳脂球膜等功能配料組合可通過增加短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌的定植、促進(jìn)杯狀細(xì)胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌而改善腸道微生態(tài)和黏膜屏障，減少結(jié)腸固有層促炎巨噬細(xì)胞而改善腸道免疫微環(huán)境，進(jìn)而緩解腸道炎癥；且通過混養(yǎng)建立菌群水平傳遞后，受體鼠成功再現(xiàn)了上述表型，驗(yàn)證了腸道微生物在功能配料改善腸道穩(wěn)態(tài)和緩解炎癥方面的介導(dǎo)作用，為仔豬營養(yǎng)優(yōu)化提供了新思路。
我校動物科技學(xué)院王軍軍教授為論文通訊作者，動物科技學(xué)院2018屆碩士畢業(yè)生劉聰（現(xiàn)為荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心博士研究生）和2019屆博士畢業(yè)生黃世猛（現(xiàn)為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士后）為論文共同第一作者。我校動物醫(yī)學(xué)院張冰老師在動物實(shí)驗(yàn)開展方面提供了大力支持，美國阿肯色大學(xué)趙江潮老師對論文給予了指導(dǎo)和幫助。該工作獲得了國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金和111創(chuàng)新引智基地等項(xiàng)目的資助。
日期：2021-04-09
