中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所動物基因工程與種質(zhì)創(chuàng)新科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院、深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所動物基因組研究中心，揭示了基因編輯仔豬結(jié)腸內(nèi)腸道菌群通過調(diào)控羧酸及其衍生物代謝通路促進(jìn)仔豬對鐵吸收，為預(yù)防仔豬缺鐵性貧血提供了重要新策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在《微生物學(xué)波普（Microbiology Spectrum）》（IF=9.043,中科院1區(qū)top期刊）上。

 

　　鐵是動物機(jī)體內(nèi)一種重要的微量元素，對動物生長和發(fā)育尤其重要。由于新生仔豬生理?xiàng)l件特殊，仔豬體內(nèi)鐵儲存水平低、豬乳中鐵含量低、仔豬對鐵吸收能力弱，都可能導(dǎo)致仔豬患缺鐵性貧血。已有研究表明，腸道菌群可以通過調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸代謝產(chǎn)物的生成影響宿主對鐵的吸收，但作用機(jī)制仍未被完全闡明。

 

　　本研究以雙基因敲除（DKO）大白仔豬和野生型（WT）仔豬為材料，發(fā)現(xiàn)在未補(bǔ)充鐵元素情況下，DKO仔豬的腎、結(jié)腸組織中的鐵含量比WT仔豬腎、結(jié)腸組織中鐵含量高，而且DKO仔豬腎臟和結(jié)腸黏膜中轉(zhuǎn)鐵蛋白水平明顯升高。研究人員對DKO仔豬和WT仔豬不同腸段內(nèi)容物樣品進(jìn)行了多組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)腸段內(nèi)腸道菌群的組成及多樣性、羧酸及其衍生物豐度在兩組仔豬中存在顯著差異。宏基因組測序分析顯示，DKO仔豬結(jié)腸段內(nèi)菌群有機(jī)酸代謝通路顯著富集。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，DKO仔豬結(jié)腸內(nèi)菌群可通過調(diào)節(jié)羧酸及其衍生物代謝，適度下調(diào)腸道內(nèi)pH值，促進(jìn)三價(jià)鐵離子向二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化，進(jìn)而增加了仔豬對鐵的吸收，對緩解仔豬缺鐵性貧血發(fā)揮了重要作用。

 

　　該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程重大科研計(jì)劃等項(xiàng)目資助。張秀玲、周艷榮和徐松松為該文章的共同第一作者，牟玉蓮研究員、肖少波教授和李奎教授為通訊作者。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1128/spectrum.01906-22