近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)家畜環(huán)境控制與智慧生產(chǎn)研究中心李春梅教授團(tuán)隊(duì)揭示了養(yǎng)雞舍空氣顆粒物可以擾亂肉雞肺部菌群和代謝物，且與其誘發(fā)的肺部炎癥密切相關(guān)。研究論文“Inflammation-associated pulmonary microbiome and metabolome changes in broilers exposed to particulate matter in broiler houses”在線發(fā)表在重要國際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Hazardous Materials》。

 

　　近年來，大氣顆粒物因其能夠引起人們多種呼吸道疾病而備受關(guān)注。畜禽舍顆粒物來源廣泛、成分復(fù)雜，不僅嚴(yán)重危害動(dòng)物和養(yǎng)殖人員的呼吸道健康，更通過排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入大氣，成為大氣顆粒物的重要來源之一。動(dòng)物科技學(xué)院李春梅教授團(tuán)隊(duì)在前期的研究中明確了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)空氣顆粒物的組成成分，解析了其主要來源（Science of the Total Environment, 2020; Environmental Pollution, 2019），并進(jìn)一步研究證實(shí)其在細(xì)胞水平通過激活TLR4/NF-κB信號(hào)通路和NLRP3炎癥小體釋放炎癥因子，引發(fā)肺泡上皮細(xì)胞炎癥（Chemosphere, 2019a; 2019b）。然而，動(dòng)物是各組織器官以及體內(nèi)共存微生物相互協(xié)作的有機(jī)整體，畜禽舍空氣顆粒物是否能夠誘發(fā)動(dòng)物體肺組織炎癥損傷，肺組織中定植的細(xì)菌群落是否受到影響，代謝物會(huì)發(fā)生怎樣的變化等問題尚不明確，探明這一問題將為防治雞呼吸道炎癥提供新思路。

 

　　該研究首次利用全身暴露方法以降低處理過程的應(yīng)激，利用微生物組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)雞舍顆粒物暴露顯著改變了肉雞肺部菌群α和β多樣性，F(xiàn)irmicutes、Epsilonbacteraeota等7個(gè)菌門，unclassified_f_Ruminococcaceae、Campylobacter等66個(gè)菌屬豐度在暴露后發(fā)生顯著變化，且與肺組織炎癥因子IL-1β和IL-8表達(dá)水平顯著相關(guān)。同時(shí)，非靶向代謝組學(xué)研究揭示肉雞舍顆粒物暴露引起肺部代謝物組成發(fā)生明顯變化，共鑒定出63個(gè)差異代謝物，其中以肉毒堿類代謝物最多，ROC分析法進(jìn)一步篩選出agomelatine、C3-carnitine和decanoylcarnitine等8個(gè)代謝物標(biāo)志物，它們均與肺組織炎癥因子IL-8表達(dá)水平顯著相關(guān)，且與多數(shù)差異菌屬的豐度密切相關(guān)。研究明確了雞舍顆粒物能夠引起炎癥水平上升，造成肺組織損傷，并且擾亂了肉雞肺部菌群和代謝物組成，這提示，肺部菌群的失衡和代謝物組成的改變可能在顆粒物誘導(dǎo)的肉雞肺損傷中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

　　本研究的第一作者為我校動(dòng)物科技學(xué)院家畜環(huán)境控制與智慧生產(chǎn)研究中心的博士研究生沈丹，李春梅教授為通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、江蘇省研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃等項(xiàng)目資助。

 

　　該文章鏈接：https://authors.elsevier.com/a/1dUDg15DSlK2Qr