本網(wǎng)訊 近日，中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院王軍軍教授在國際知名學術期刊《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)分利用特征認知不足是制約IUGR豬營養(yǎng)調(diào)控有效性的關鍵。為此，王軍軍教授課題組長期從事IUGR豬腸道結構功能缺陷、炎癥發(fā)生發(fā)展、微生物差異定植及其營養(yǎng)干預研究?；谇捌谘芯堪l(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）具有強大益生作用，本研究進一步系統(tǒng)探索了CMFG對機體腸道屏障功能、腸道菌群以及炎癥反應的改善作用，并通過共養(yǎng)介導腸道微生物轉(zhuǎn)移和腸道微環(huán)境重構，揭示了微生物移植緩解腸道炎癥的效果與機制。

 

　　首先，作者基于葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的小鼠結腸炎模型，發(fā)現(xiàn)預添加CMFG顯著改善結腸組織形態(tài)和腸道緊密連接，促進結腸杯狀細胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌（圖1），改善腸道屏障功能相關基因表達（圖2），抑制促炎基因表達上調(diào)和TLR4信號通路過度激活，并抑制腸道上皮細胞凋亡和結腸固有層促炎巨噬細胞極化。同時，CMFG可促進短鏈脂肪酸產(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、抑制腸道上皮細胞凋亡和氧化損傷等方式發(fā)揮益生作用，進而緩解小鼠結腸炎（圖1）。因此，腸道微生物在CMFG緩解小鼠結腸炎方面或扮演著不可或缺的角色。

　　為進一步驗證功能配料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，在一定程度上恢復了受體小鼠結腸黏膜屏障完整性（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胞互作為切入點，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、促進杯狀細胞增殖及其黏蛋白MUC2分泌而改善腸道微生態(tài)和黏膜屏障，減少結腸固有層促炎巨噬細胞而改善腸道免疫微環(huán)境，進而緩解腸道炎癥；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作用，為仔豬營養(yǎng)優(yōu)化提供了新思路。

 

　　我校動物科技學院王軍軍教授為論文通訊作者，動物科技學院2018屆碩士畢業(yè)生劉聰（現(xiàn)為荷蘭萊頓大學醫(yī)學中心博士研究生）和2019屆博士畢業(yè)生黃世猛（現(xiàn)為江蘇省農(nóng)業(yè)科學院和圣路易斯華盛頓大學醫(yī)學院聯(lián)合培養(yǎng)博士后）為論文共同第一作者。我校動物醫(yī)學院張冰老師在動物實驗開展方面提供了大力支持，美國阿肯色大學趙江潮老師對論文給予了指導和幫助。該工作獲得了國家自然科學基金、北京市自然科學基金和111創(chuàng)新引智基地等項目的資助。