腸道中微生物群落,是哺乳動物消化系統中重要的一環,它們幫助生物在腸道中進行分解食物、吸收營養等活動。在牛羊等反芻動物中,這些微生物的作用尤其重要。
腸道中的微生物群落,究竟是何時出現在生物體內的?近日,我國科學家的一項關于綿羊胎兒的研究首次揭示出,綿羊胎兒在出生前,腸道中就已經存在有活性的腸道微生物。相關研究成果在線發表在《腸道(Gut)》上。
我國科學家首次發現羔羊出生前的腸道中存在有活性的微生物組。中國農科院供圖
據團隊刁其玉研究員介紹,在反芻動物中,胃腸道微生物極其重要,是它們賴以消化飼草料、建立免疫系統、促進生長發育的保障。但這些微生物究竟何時定植在腸道中的?過去,普遍認為哺乳動物胎兒是無菌的,胎兒腸道內的微生物是在分娩過程中開始定植的。
但此次發現,給了人們新的認知。刁其玉介紹,科研人員利用宏基因組、宏轉錄組和代謝組等多組學方法,以足月即將分娩的羔羊胎兒為試驗對象,無菌采集臍帶血和盲腸食糜樣品,檢測其微生物及其代謝產物,結果證實羔羊在出生前的腸道中已經定植活性微生物組。
研究還確定了微生物及其活性代謝產物的組成,刁其玉說,胎兒腸道中微生物組存在低多樣性和低生物量的特征,其以變形菌門、放線菌門和厚壁菌門的細菌組成為主。通過代謝組學分析,在胎兒腸道中檢測到了微生物特異性代謝產物,如短鏈脂肪酸、脫氧野尻霉素、絲裂霉素和妥布霉素等,確證了這些微生物具有代謝活性。
這項研究改變了以往對哺乳動物胎兒的部分認知,刁其玉表示,研究在國際上首次提供了直接證據,證明了羔羊出生前的腸道中存在有活性的微生物組,為胎兒腸道微生物定植始于子宮提供了依據。對于通過調控早期宿主-微生物互作來促進動物生長發育和機體健康具有重要的理論意義,對于幼齡動物的早期培育有重大的價值。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目的共同資助。