近期，动物科技学院消化道微生物实验室毛胜勇教授团队在低营养扰动瘤胃微生物与宿主的稳态研究方面取得重要进展，成果以“Disruption of ruminal homeostasis by malnutrition involved in systemic ruminal microbiota-host interactions in a pregnant sheep model”为题发表在Microbiome（IF5y = 12.160）上。该成果揭示了营养不良可改变瘤胃微生物功能组，从而降低其能量储留，该条件下，瘤胃上皮会进行代偿补给，促进葡萄糖和脂肪酸分解代谢，提高能量供应，但最终由于代偿不及，瘤胃上皮细胞的增殖被抑制，瘤胃上皮乳头缩小，营养物质的吸收受阻。
在反刍动物集约化养殖中，由于经济状况、饲料供应的季节性波动或人为因素，都会导致动物发生营养不良，即使在饲料供应充足稳定的情况下，特定生理时期营养需求和摄入量的变化也会导致营养状况相对失衡。毛胜勇教授团队以妊娠母羊为模型，采用限饲手段构建营养不良状态，通过联合表型组学、高通量测序和验证试验等研究发现：1）限饲降低了瘤胃挥发性脂肪酸和微生物蛋白的水平，抑制了瘤胃上皮乳头的长度，宽度和表面积；2）限饲降低了参与糖酵解和丙酸生成的微生物丰度，下调了涉及氨基酸代谢、乙酸生成和丙酸生成（琥珀酸途径）的功能组基因，上调产甲烷途径和丙烯酸途径（丙酸合成的低能量途径）有关的基因；3）能量供给和蛋白质前体物的不足降低了瘤胃上皮细胞外基质受体的相互作用，限制JAK3-STAT2信号通路的激活，从而抑制了瘤胃上皮细胞增殖。
本研究系统阐明了营养不良条件下瘤胃稳态破坏的具体过程，研究结果为深入了解营养-消化道微生物-宿主三者间的内在联系提供了新见解，结果将有助于研发针对反刍动物妊娠后期能量短缺的营养调控策略。
我校动物科技学院研究生薛艳锋、林丽梅和胡帆为共同第一作者，毛胜勇教授为通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1186/s40168-020-00916-8
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