近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所反芻動物飼料創(chuàng)新團(tuán)隊首次揭示綿羊胎兒出生前就已經(jīng)存在有活性的腸道微生物,并確定了微生物及其活性代謝產(chǎn)物的組成。
該結(jié)果不僅是反芻動物生理研究的突破,也是在哺乳動物上的首次發(fā)現(xiàn)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《腸道(Gut)》上。
團(tuán)隊的刁其玉研究員介紹說,胃腸道微生物是牛羊等反芻動物賴以消化飼草料、建立免疫系統(tǒng)、促進(jìn)生長發(fā)育的保障。人們一直在探索,微生物何時在消化道中定植?來自哪里?組成如何?普遍認(rèn)為哺乳動物胎兒是無菌的,胎兒腸道內(nèi)的微生物是在分娩過程中開始定植的,該研究結(jié)果給予了新的認(rèn)識。
科研人員利用宏基因組、宏轉(zhuǎn)錄組和代謝組等多組學(xué)方法,以足月即將分娩的羔羊胎兒為試驗(yàn)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(chǎn)物,結(jié)果證實(shí)羔羊在出生前的腸道中已經(jīng)定植活性微生物組。研究發(fā)現(xiàn),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(xì)菌組成為主。通過代謝組學(xué)分析,在胎兒腸道中檢測到了微生物特異性代謝產(chǎn)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。
據(jù)悉,這項研究在國際上首次提供了直接證據(jù),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(jù)。對于通過調(diào)控早期宿主-微生物互作來促進(jìn)動物生長發(fā)育和機(jī)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。
羔羊胎兒腸道微生物組成(中國農(nóng)科院供圖)
羔羊胎兒腸道微生物與代謝產(chǎn)物相關(guān)性(中國農(nóng)科院供圖)